3.1.4.1. Địa chất
Khu BTTN Pù Hoạt có cấu trúc địa chẩt rất phức tạp, với nhiều loại đá có tuổi trên 2 triệu năm: Đá cổ sinh (Paleozoi), đá trung sinh (Mezozoi) phát triển khá rộng rãi trên khu vực và ít hơn là đá tân sinh (Cenozoi). Khu vực đã hình thành các tiểu vùng lập địa có nhiều đặc thù riêng biệt như vùng núi cao dốc, có xen lẫn những vùng đất thấp giữa núi, những thung lũng hẹp và sâu...
Mặc dù ở kiểu địa hình nào thì các sườn núi trong khu vực đều có độ dốc khá lớn, đất đai chưa bị thoái hoá.
3.1.4.2. Thổ nhưỡng
Do ảnh hưởng của cấu trúc địa hình, đặc điểm địa chất, đá mẹ, của khí hậu, thực bì che phủ và tác động của con người đã tạo cho Khu BTTN Pù Hoạt có sự phong phú và đa dạng về đất đai với sự xuất hiện các nhóm đất chính sau:
- Nhóm dạng đất mùn Alít trên núi cao (H): Phân bố ở độ cao >1.700m, nhóm dạng này có rất nhiều mùn và các tính chất khác cũng có nhiều thay đổi.
- Nhóm dạng đất Feralít mùn trên núi trung bình (FH): Loại đất này - - được hình thành ở độ cao từ 700m-1.700m, có diện tích 4.839 ha, chiếm 27,8% diện tích tự nhiên khu vực, phân bố ở hầu hết các xã trong khu vực.
- Nhóm dạng đất Feralít điển hình trên vùng đồi và núi thấp (F): Loại đất này phân bố ở độ cao dưới 700m. Đặc biệt nổi bật là có quá trình Feralít xảy ra rất mạnh mẽ, đất có cấu tượng khá bền vững. Một số diện tích vùng đồi đã bị kết von nhưng không có đá ong chặt.
- Nhóm dạng đất đồng bằng (D), thung lũng (T): Nhóm đất này có diện tích 4.183 ha, chiếm 1,8% diện tích tự nhiên khu vực, được hình thành trên các kiểu địa hình máng trũng, thung lũng, bồn địa.
- Ngoài ra trên địa còn có 709 ha núi đá, chiếm 8,2% diện tích tự nhiên, phân bố nhiều ở xã.