De groeve bevat voornamelijk kolenzandsteen uit de Formatie van Epen die stamt uit het Namurien uit het Boven-Carboon. Het gesteente kenmerkt zich door veel minder fossielen dan wat in leisteen aangetroffen wordt. Terwijl het leigesteente oorspronkelijk afgezet in weinig of niet stromend water, werd het zandsteen afgezet in meer stromend water waardoor plantenresten door het stromend water weggevoerd werden.[4][5]
In de groeve is een duidelijke plooi te zien in de steenlagen, waarbij die gecompliceerd is door twee verschuivingen in aanleg. De plooi die vanuit de Heimansgroeve komt (west naar oost) duikt langzaam weg, waardoor men in oostelijke richting op jonger gesteente uitkomt. In de steenlagen zijn twee verstoringen aanwezig (I + II). De gesteentelagen in de achterwand van de groeve bevindt zich van boven naar beneden onder de akkeraarde en verweerde gesteente, een pakket van klei en zandigere leibanken die verder naar beneden aangevuld worden met zandbanken (a). Daaronder afwisselend laagjes zandsteen en leisteen, overheerst door de zandsteen (b + c). Vervolgens volgt een dikke bank kwartsitische zandsteen (d), een leipakket (e), een ronde laagkop van verbrokkelde kwartsitische zandsteen (f), een storing met verbrokkelde gesteenteresten en grote kwartskristallen en daaronder een pakket kwartsitische zandsteen (g). In het diepste deel van de groeve bevindt zich een dik leipakket met koolstreepjes.[4]
De plooiing wordt gevormd door de laagpakketten b, c en d en vormen een anticlinaal waarbij de rug van de anticlinaal in het verlengde ligt van een storing (I). Leipakket e wordt door de storing weggeknepen.[4]