Pianosa fa parte dell'Arcipelago Toscano, ha un'estensione di 10 km2, 18 km di sviluppo costiero e un'altitudine massima di 29 m s.l.m. L'isola è una piccola porzione emersa di una dorsale sottomarina - Dorsale di Pianosa, che divide il Bacino tirrenico in due parti: la prima si trova tra la Dorsale e la Corsica, e raggiunge gli 800 m di profondità e la seconda tra la Dorsale e il continente con 400 m di profondità massima.
Le successioni più antiche, affioranti alla base della falesia occidentale, sono di età miocenica: la Formazione Marina del Marchese e la Formazione Golfo della Botte. La prima è di età Burdigaliano ed è caratterizzata da uno spessore affiorante di circa 150 m di argille marnose torbiditiche di piattaforma esterna; la Formazione di Golfo della Botte, di età Tortoniano sup.-Messiniano inf. è caratterizzata da 300 m di argille sabbiose e conglomerati nella parte superiore, che si sono depositati prima in ambiente lacustre ed infine in uno marino di tipo lagunare-costiero. La Formazione di Golfo della Botte sovrasta in discordanza la Formazione Marina del Marchese e tra le due unità si verifica una lacuna stratigrafica che comprende l'intervallo Burdigaliano superiore - Tortoniano inferiore.
Su entrambe le formazioni mioceniche si estende, con marcata discordanza angolare, la Formazione di Pianosa. Questa formazione è composta da circa 30 m di biocalcareniti, disposte da sub-orizzontali a nettamente clinstratificate, ricche di fossili, soprattutto Molluschi e Alghe, ma sono presenti anche Briozoi, Echinoidi, resti di Crostacei e Pesci che testimoniano una deposizione marina di piattaforma interna. Nella Formazione di Pianosa si riconoscono due unità sedimentarie: quella inferiore è riferibile al Piacenziano e quella superiore al Calabriano. Quindi, anche quest'area dell’Arcipelago Toscano conobbe il sollevamento del Piacenziano sup-Gelasiano, riconosciuto ampiamente nel settore tirrenico dell'Appennino settentrionale.
presso Cala dei Turchi
L'ultima fase a deposizione marina è rappresentata dai Depositi conchiliari (“Panchina”) di età Pleistocene superiore, relativi all’ultima fase interglaciale. Questi depositi giacciono orizzontalmente e in discordanza sulla Formazione di Pianosa, sono ricchi di fossili, soprattutto Molluschi e tra questi sono stati riconosciuti Conus ermineus, Persistrombus latus e Patella ferruginea, noti in letteratura con l’etichetta di “ospiti caldi”. Depositi più recenti, sempre di età Pleistocene sup., presenti lungo ampi settori della costa meridionale e orientale, sono inquadrabili in un ambiente continentale. Sono sabbie immerse in matrice argilloso-marnosa di colore rossastro con alla base brecce o talvolta un paleosuolo. Questi sedimenti sono riferiti all'ultima fase glaciale e spesso ricoprono in discordanza i Depositi conchiliari, proteggendoli dall'erosione subaerea. Attualmente sono in parte sommersi dal mare e la loro posizione è spesso inclinata come il pendio costiero.
Brecce eterometriche e monogeniche sono comunemente presenti lungo la costa, in prossimità di piccoli promontori rocciosi isolati. Sono composte da elementi fino a 2 m di dimensione sempre immersi in una matrice sabbioso-marnosa rossastra. All'interno della matrice sono contenuti rari frammenti ossei di Vertebrati terrestri e diversi gusci di Gasteropodi polmonati, fra cui Tacheocampylaea sp. è comune. Queste brecce rappresentano la deposizione istantanea dovuta al crollo di grotte carsiche. Altri depositi sono rappresentati dal riempimento di insenature e cavità. Si tratta di sedimenti sabbioso-argillosi di colore rossastro, che comunemente contengono resti di Vertebrati, Gasteropodi polmonati e talora industrie litiche e ossee del periodo neolitico. Attualmente la deposizione sull'isola è dovuta solo a sporadici processi colluviali.
