Les roches permettent d'aborder la structure géologique du Massif du Cantal. L'ensemble de ce massif est constitué de deux types de formations : (1) un socle ancien appartenant à la chaîne hercynienne, avec des dépressions qui ont abrité une sédimentation à l'origine des formations houillères (Carbonifère : 300 Ma). (2) Sur ce socle s'est édifiée une formation volcanique (entre 13 et 2 millions d'années). Cette double structure a ensuite été modelée par les rivières et les glaciers. Les terrains anciens sont bien visibles dans le Nord Cantal, en particulier lorsque l'érosion a été suffisante pour déblayer la formation volcanique superficielle. Au cours de l'époque tertiaire -il y a approximativement 30 millions d'années- des fossés d'effondrement et des lacs se forment (Saint-Flour, Aurillac, Maurs...); ils sont rapidement remplis de sédiments. Mais c'est l'épisode volcanique qui donne sa physionomie particulière au massif du Cantal. Ici un bloc du substratum primaire : gneiss œillé, roche métamorphique à foliation caractérisée par des lits sombres et clairs. Les éléments clairs, quartz et feldspath sont souvent épaissis en lentilles ovoïdes.