Depuis le col du Donon à 727m jusqu’au sommet à 1009m, affleurent successivement :
- des terrains primaires ayant participé à l'histoire hercynienne des Vosges : brèches siliceuses, roches volcaniques (kératophyres), appartenant au complexe volcano-sédimentaire de Schirmeck d'âge dévono-dinantien ;
- des couches de Grès de Senones (premiers niveaux du Buntsanstein)
- le Grès vosgien, en place et aussi en éboulis formant un chaos rocheux. La stratification d'origine en lits entrecroisés est facilement visible.
- un faciès gréseux plus conglomératique et résistant, formant la plate-forme du Donon.
La stratification dans les grès caractérise des dépôts de chenaux en tresse. L'orientation des lamines indique un paléo-courant orienté globalement vers le nord-est, des reliefs hercyniens au sud et à l'ouest vers la mer germanique.

La vue panoramique depuis le sommet s’étend sur les Hautes Vosges gréseuses. Ce sommet, ainsi que les autres de ce secteur, sont des buttes gréseuses résiduelles dues à l'érosion de l'ancienne et épaisse couche de dépôts fluviatiles déposés lors de la fin de l'ère primaire et au début de l'ère secondaire. Ces dépôts successifs ont recouvert l'ancienne pénéplaine post-hercynienne, parfois jusqu'à des épaisseurs de plusieurs centaines de mètres.
Les répercussions de l'effondrement du fossé rhénan et du soulèvement des Vosges se traduisent par une érosion très active et le creusement de vallées qui entaillent le socle sur près de 600 mètres de profondeur.

Au sommet, le " temple-musée" érigé en 1869 symbolise à sa manière ce lieu de passage chargé d'histoire.

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