Возвышенность Кара-Оба представляет собой горную вершину, сложенную преимущественно рифовыми известняками киммериджа и мраморовидными известняками титона. На склонах встречаются искусственные обнажения и делювиальные осыпи, состоящие из желтовато-бурых конгломератов, песчаников и глинистых известняков нижнего баррема с эпигенетической минерализацией. Барремские породы залегают на сланцево-песчаных породах битакской свиты средней юры и перекрываются глинами и нуммулитовыми известняками среднего эоцена, которые формируют вершину возвышенности. В терригенной толще битакской свиты отмечено присутствие золота, а также кальцита.