O granito da Berlenga corresponde a um tipo geológico único na Europa, sendo todavia comum no continente americano.

Na costa de Peniche podemos observar belas arribas formadas por rochas sedimentares com abundantes fosseis marinhos de idade mesozóica, contemporâneas dos dinossáurios. Estas rochas em nada se assemelham às que encontramos na Berlenga, nas Estelas e nos Farilhões. Nestas ilhas ocorrem rochas magmáticas e metamórficas – granitos vermelhos bastante deformados, gnaisses e xistos – que apresentam mais afinidade com outras formações geológicas do interior da Península Ibérica.

Pensa-se que as rochas graníticas do arquipélago das Berlengas se terão gerado há cerca de 280 milhões de anos, durante a formação de uma importante cadeia de montanhas – a cadeia Varisca – que na Era Paleozóica se estendia desde o que hoje chamamos de Apalaches aos Urais. Esta cadeia resultou do fecho de um grande oceano e da colisão das massas continentais Gondwana e Laurentia, que bordejavam as suas margens. Vestígios dos fundos desse oceano encontram-se ainda nas regiões de Beja e Bragança-Morais, enquanto a chamada zona Sul Portuguesa e o Terreno Ibérico faziam as suas margens opostas. Hoje, os geólogos discutem ainda a verdadeira posição do arquipélago das Berlengas neste contexto geodinâmico complexo.

Os grupos das Estelas e da Berlenga são constituídos por rochas graníticas de idade permocarbónica, alguns afloramentos de terraços marinhos quaternários (conglomerados) e de areias de praia actuais.

Os granitos apresentam cor vermelha ou esbranquiçada, com granularidade média, ou, mais raramente, fina. Também podem ser observados Filões e filonetes de microgranito, de quartzo e de barite. Contudo, o aspecto mais relevante das rochas é a sua deformação.

Por sua vez, o grupo dos Farilhões é constituído por rochas metamórficas, xistos e gnaisses de idade ante-mesozóica, afectados por uma importante fracturação.