Tipo de Rochas: As rochas predominantes da Praia da Carrapateira são os grauvaques, xistos argilosos do Carbónico Médio (~320 Ma), os arenitos do Triássico Superior (Grés de Silves, ~210 Ma), os Calcários margosos e Calcários do Jurássico Inferior e Médio (~200-170 Ma) e os Filões basálticos alcalinos.
Ambiente de Formação: Os xistos e os grauvaques foram depositados num ambiente marinho profundo com correntes de turbidez transportando areais para grandes profundidades, a marinho pouco profundo com fundos anóxicos (pouco O2). Os arenitos do Grés de Silves foram depositados num ambiente sedimentar continental fluvial, sujeitos à oxidação, que originou a cor vermelha destes sedimentos; os calcários originaram-se em meio marinho pouco profundo tropical com características recifais; os filões magmáticos resultaram do arrefecimento do magma à superfície.
Entre as duas primeiras sequências sedimentares observa-se uma falta de registo rochoso (lacuna temporal), provocada pela remoção por erosão da unidade inferior e/ou ausência de sedimentação ao longo de vário milhões de anos, bem como uma falta de paralelismo entre as camadas de base e topo. Estas estruturas são designadas por discordâncias angulares.
Paleogeografia: Este afloramento encapsula uma história geológica muito longa, durante a qual se verificou um ciclo orogénico (formação de cadeias montanhosas) que deu origem à Pangeia, bem como posteriormente a sua fragmentação. Por isso, a posição da Península Ibérica variou bastante durante estes processos, estando inicialmente no hemisfério sul, passando pelos trópicos até, por fim, chegar ao hemisfério norte.
No final do Triássico e início do Jurássico, o território de Portugal continental situava-se na periferia sudoeste de um maciço emerso, o Maciço Hespérico, que estava sujeito a distensão tectónica relacionada com a fraturação generalizada da Pangeia.