I monti del Parco di Diecimare si sono formati nel Mesozoico tra 230 e 180 milioni di anni fa nel mare, in piena Era dei Dinosauri.

Si sono sollevati in seguito alla formazione dell'Appennino nell'Età Terziaria circa 5 milioni di anni fa, pertanto sono geologicamente giovani.

Le rocce che costituiscono i Monti del Parco sono dolomie, calcari dolomitici e calcari pseudolitici.

Le dolomie contengono più del 50% di dolomite minerale. Si formano in condizioni ambientali particolari (quali quelle ipersaline) che favoriscono nelle rocce (o sedimento) di carbonato di calcio la sostituzione parziale di ioni Ca (calcio) con ioni Mg (magnesio).

I calcari dolomitici sono rocce costituite essenzialmente da calcite (75%) e dolomite (25%).

Le rocce calcaree si generano per precipitazione  di sali, a volte, probabilmente, favorite dall'azione dei batteri.

I Calcari pseudolitici hanno la particolarità di essere formati da granuletti ovoidali superiori ai 2 mm, solitamente di origine inorganica.

Nell'area del Parco si è accumulato materiale detritico e piroclastico, originato dall'esplosione del distretto vulcanico dei Campi Flegrei (NA) 36 milioni di anni fa e dalle successive eruzioni vesuviane. Ciò ha reso il territorio del Parco molto fertile e produttivo (di ottime castagne).

Le faglie sono elementi di discontinuità tra due blocchi rocciosi che hanno perso coesione e si muovono in direzioni differenti.

Le diverse faglie rappresentate nella cartina indicano che il blocco di Monte Caruso si è inserito tra la Citola e Monte Forcella. Le linee di faglia rappresentano i punti di saldatura attuali.

Negli anni '70 le Ferrovie dello Stato hanno creato un tunnel per collegare Salerno e Nocera Inferiore ed evitare la sella di Cava de' Tirreni (192 slm). Durante i lavori è stata bucata una delle più grandi  falde acquifere dell'area, causando così notevoli danni all'agricoltura e all'ambiente naturale. Infatti, tutte le colline orientali di Cava de' Tirreni sono a rischio desertificazione.