— Le Rocher de Vitrolles est formé de calcaires rosés formant une paroi abrupte. Des variations de couleur visibles sur la falaise mettent en évidence la stratification du calcaire. Ce calcaire est une roche cohérente qui présente parfois un débit noduleux. Le calcaire est affecté de diaclases verticales qui débitent la roche en blocs, rendant l'utilisation de tire-fonds nécessaires afin de consolider l'ensemble. Des blocs métriques au pied de la falaise résultent d'écroulements.

— Des cavités de taille métrique et de petits abris sous-roche sont liées à un phénomène d'érosion chimique subi par le calcaire. La position des cavités n'est pas aléatoire, elles se trouvent à la limite entre un calcaire peu argileux et un calcaire riche en argiles comme en témoigne sa couleur plus rosée.

— Une source est captée à la limite entre le calcaire et les argilites sous-jacentes. L'eau de pluie qui circule verticalement dans les diaclases du calcaire atteint la couche argileuse imperméable. Elle circule alors horizontalement à la limite entre les deux couches et atteint son exutoire.