Utwory piaskowcowe formacji z Wiśniówki (miąższości 80-1400 m) tworzącej szczyt Łyśca, osadziły się z początkiem późnego kambru (we wczesnym furongu) w środowiskach płytkowodnych Morza Tornquista. Pokrywało ono część kontynentu Baltica, do którego należał północny fragment regionu świętokrzyskiego. Późniejsze ruchy górotwórcze sfałdowały i wypiętrzyły region świętokrzyski, który od czasu orogenezy alpejskiej, przez ostatnie 65 mln lat podlega nieprzerwanej denudacji. Grzbiet Łysogór wyznacza pas wychodni furongu w skrzydle antykliny Łysicy. Od południa ograniczone jest ono uskokiem świętokrzyskim i nasunięte na sfałdowane, skały młodszego paleozoiku w regionie kieleckim. Stromo nachylone ku północy ławice piaskowców z Wiśniówki tworzą partie szczytowe grzbietu Łysogór, którego jedną z kulminacji jest Łysiec. W warunkach peryglacjalnych plejstocenu, w strefie wychodni piaskowców powstały pokrywy blokowo-gruzowe, a lokalnie skałki. W partiach szczytowych grzbietu usunięcie drobniejszego materiału doprowadziło do powstania gołoborzy, a w niższych częściach zboczy do utworzenia pokryw rumoszowo-gliniastych.

Krzemionki znajdują się na równinie, która została wycięta w wapieniach pelitycznych i drobnooolitowych ogniwa wapieni ze Skarbki (miąższość 90-110 m), wyróżnionego w NE części regionu świętokrzyskiego, datowanego na późny oksford (ponad 155 mln lat temu). Wchodzi ona w skład górnojurajskiej formacji oolitowej. Wapieniom towarzyszą poziomy krzemieni zielonych, czarnych i pasiastych. W późnej jurze obszar świętokrzyski znajdował się na północnym szelfie oceanu Tetydy, w strefie płycizn morza epikontynentalnego, które pokrywało część Europy i na zachodzie łączyło się z Atlantykiem. Po orogenezie alpejskiej skały jurajskie zostały odgrzebane na powierzchni terenu w wyniku denudacji. Lokalizacja wyrobisk podziemnych i powierzchniowych w rejonie Krzemionek, Stoków i Borowni odzwierciedla łukowaty przebieg wychodni krzemieni w skrzydłach synkliny Magoń-Folwarczysko.