Tại khu vực Kê Gà – Phan Thiết có các thành tạo địa chất như sau:

·   Đá granitoid tuổi Creta thuộc phức hệ Đèo Cả, lộ ra ở Bàu Sen và núi Tà Đăng

·   Đá granit hai mica tuổi Creta muộn thuộc phức hệ Ankroet, phân bố dọc theo bờ biển thành một đới phương đông bắc có chiều rộng khoảng 2 kilomet và dài khoảng 7 kilomet, bao gồm các khối riêng lẻ, tập trung thành các diện lộ Mũi Kê Gà, Minh Ngọc, Đá Đỏ, Đá Nhảy và Bình Yên.

·   Cát kết bở rời tuổi Cenozoi.

Hệ thống đứt gãy trong khu vực phát chủ yếu theo phương ĐB-TN (F1), TB-ĐN (F3) và phương vĩ tuyến (F2). Đứt gãy phương ĐB-TN tạo ra đới dập vỡ rộng 3km, dài 7km. Đứt gãy phương TB-ĐN phát triển ở phía ĐN của núi Tà Đăng. Còn đứt gãy phương vĩ tuyến phát triển dọc theo suối tại vùng Thuận Cường và Thuận Minh.

Các đá granitoid ở khu vực bị nứt nẻ theo nhiều phương khác nhau. Đặc biệt granit hai mica bị nứt nẻ rất mạnh, chủ yếu phát triển các hệ thống khe nứt:

·   Khe nứt phương ĐB-TN (30-70⁰) dốc về các hướng khác nhau: ĐN (113⁰), với góc dốc 80⁰, chúng là những khe nứt cắt liên quan đến đứt gãy F1, TN (295⁰), với góc dốc 60⁰ và dốc đứng.

·   Khe nứt phương TB-ĐN (300⁰ -340⁰), dốc về phía ĐB, với góc dốc 70⁰, đôi khi thẳng đứng.

Ngoài ra còn gặp hệ khe nứt phương á vĩ tuyến và á kinh tuyến.