В геологическом строении Кукульбейского хребта и его окрестностей принимают участие метаморфические породы палеозоя, песчаниково-конгломератово-сланцевые отложения морской юры (I 1 — I 2 ), древние катаклазированные грубозернистые граниты и породы среднекиммерийского интрузивного комплекса, представленные кварцевыми диоритами, гранодиоритами и гранитами. Молодые изверженные породы произошли из одного магматического резервуара. Между гранодиоритом и лейкократовым гранитом существуют многочисленные переходные породы, связывающие их в единый комплекс последовательно развивающегося интрузивного процесса.
