Najstariji sedimenti su trijaske starosti (krečnjački dolomiti i flicne stijene) nastale su prije 150-200 miliona godina. Neogeni sedimenti vezani su za dno Gatačkog polja (oko 40km2) , nastali prije 12-30 miliona godina. U donjim tokovima rijeka su aluvijalni sedimenti nastali u geološkoj današnjici. Gatački kraj je prostor Hercegovačke zone i dio spoljnih dinarskih planina, geološki je dobro proučen. Najveći značaj imaju ležišta uglja lignita u Gatačkom polju. Boksita ima u jugozapadnim padinama Đeda, a bijelog boksita na padinama Troglava. Na zapadnoj strani Lebršnika ima mangana. Ugalj se javlja u tri sloja i eksploatiše se dnevnim kopom. Donja kalorična vrijednost je oko 2800 kal. Ogromne su rezerve betonita i laporca, a ima i kvarcnog pijeska.
Gatački lignit nastaoje prije 12-15 miliona godina. Planine su nastale Alpskom orogenezom, a kao Dinaridi ili mlade vjenačne planine, prije 30-40 miliona godina