In termini di geologia, la catena montuosa Phu Phan fa parte del Gruppo di Khorat, composto da arenaria, scisto e conglomerato del Mesozoico. La sua geomorfologia distintiva è quella di una "mesa", caratterizzata da cime piatte e ripide scogliere. Questa è stata formata da milioni di anni di sollevamento ed erosione, con conseguente formazione di un arco roccioso a forma di cupola invertita noto come "Duomo di Phu Phan", che è un importante serbatoio di risorse naturali.