Le relief de l'île est majoritairement composé de collines (61 %), dans le centre et le sud, essentiellement argileuses et sablonneuses, avec quelques affleurements calcaires ou gypseux.
En effet, le sous-sol marneux et particulièrement gypseux, rendait le site stérile et impropre à la culture, si bien qu'aucune végétation n'avait réussi à s'y établir.
Briques vernissées, revêtement de sols en chaux colorée à l’ocre rouge ou gypseux vert-gris, colonnes peintes et autres tentures paraient ainsi les intérieurs et extérieurs des palais.
Cette argile a été assimilée à une stevensite (it) (smectite magnésienne) néoformée dans un bassin évaporitique à dépôts gypseux, d'origine lacustre ou évaporitique.
L’étendue occupée par le parc naturel présente une géologie et une lithologie basées sur des terrains secondaires et quaternaires, généralement calcaires, gypseux, argileux et de grès.
