Das Gebiet des Nationalparks Stilfserjoch rund um die Ortler-Cevedale-Gruppe besteht vorwiegend aus zwei Gesteinsfamilien. Der kleinere Teil im Nordwesten wird von karbonatischen Ablagerungsgesteinen wie dem Dolomit gebildet. Der größere Teil besteht hingegen aus metamorphen Gesteinen wie Glimmerschiefer, Quarzphyllit und Marmor. Diese Vielfalt der Mineralien führt auch zur Ausbildung völlig unterschiedlicher Böden und Voraussetzungen.

Die Ablagerungsgesteine bilden die höchste, schroff aufragende Gebirgsgruppe des Nationalparks, den Gebirgskamm mit Königsspitze, Zebrù und Ortler. Die Böden auf diesem Gesteinsuntergrund sind eher trocken und humusarm. Im restlichen Gebiet finden wir dagegen metamorphe Gesteine und mächtige Marmorbänder, etwa am Gebirgskamm zwischen dem Martelltal und dem Laaser Tal, wo der weltbekannte reine Laaser Marmor abgebaut wird. Die Marmorbrüche zwischen Laas, Göflan und Martell im Jennwandstock können auch im Rahmen einer geführten Tour besucht werden.