Die geologischen Verhältnisse der Gera-Niederung werden durch weichseleiszeitliche Niederterassenschotter der Gera bestimmt. Sie bedecken den größten Teil des Gebietes und werden in mehreren bergbaulichen Berechtigungsfeldern wirtschaftlich genutzt.

Am Westrand bilden die Höhenrücken vom Roten Berg, der Stotternheimer Höhe und der Nöda-Riethnordhäuser Hügelkette mit Festgesteinen des Mittleren Keupers die geologische und naturräumliche Begrenzung. Kleinräumig sind sie auch von präglazialen Schottern überlagert.
Ähnliche geologische Verhältnisse finden sich in den östlich des Gebietes liegenden Randhöhen um Schwerborn als Ausläufer des Vippach-Gramme- Hügellandes wieder.

Holozäne Auensedimente sind entlang der Fließgewässer Gera, Schmale Gera und Gramme verbreitet. Im Bereich des Bruchgebietes zwischen Stotternheim und Nöda ragen sie in den Planungsraum hinein.

Als Besonderheit sind die Solequellen in der Umgebung von Stotternheim zu werten. Salzhaltige Wässer des Mittleren Muschelkalks steigen hier bis an die Oberfläche auf und wurden früher in den Salinen Luisenhall und Stotternheim wirtschaftlich genutzt.

Wo dieses salzhaltige Wasser an die Oberfläche gelangt, siedelt sich eine sehr spezifische Fauna und Flora an - Arten die eigentlich an den Meeresküsten vorkommen. Eine solche Binnensalzstelle befindet sich zwischen Stotternheim und Nöda und wird die "Salzwiesen" genannt.