Wiek wulkanitów Karadahu wydatowano na późną jurę. Podstawową masę masywu tworzą trzy wielkie poziomo położone ciała, zbudowane z law i tufów. Najniższe, złożone głównie z zasadowych oraz obojętnych law ma 600 m miąższości, środkowe, utworzone w znacznym stopniu przez tufy i brekcje tufowe ma 240 m miąższości, a najwyższe, w którym przeważają bardziej kwaśne liparyty 600 m. Dolny i środkowy poziom buduje skały przybrzeżne, a najwyższy Świętą Górę. Oprócz tych trzech poziomych struktur, w masywie są liczne dajki. Do głównych skał masywu zalicza się takie skały jak: dacyt, andezyt, trachit; znacznie rzadszy jest bazalt. W porach skał wulkanicznych powstały liczne agaty i ametysty, a w strefie krążenia gorących roztworów wykształciły się spore soczewy jaspisów. Minerały te były pozyskiwane do celów jubilerskich w XIX wieku. Oprócz skał wulkanicznych występują też w głębi lądu skały osadowe kredy i paleogenu, głównie wapienie z licznymi skamieniałościami.