Sur le plan géologique, le massif de l’Ouka est situé sur une faille qui sépare des terrains très différents : au sud et à l’est, les terrains anciens du précambrien, avec des roches éruptives cristallines (rhyolites, andésites, granites ) constituent les sommets. Au nord-ouest, l’Adrar Tizrag, plateau et falaise, est formé de grès rouges du permo-trias, en épaisses couches sédimentaires légèrement inclinées vers le sud. Ces dalles de grès rouges, souvent couvertes de lichens aux curieuses formes de cercles concentriques, ont aussi été utilisées comme support pour les gravures rupestres, à une époque plus chaude et moins sèche, en témoigne la représentation d’éléphants.