Көкшетау қыраттарының негізін, үстіңгі қабатқа шығатын, кембрийге дейінгі тұқымдар каледондық қатпарлық орогенді гранитоидтермен және әртүрлі жасты интрузияларың құрайды. Ұсақшоқы тақтатастар, гнейстар, амфиболиттер, негізгі құрамды лавалармен және олардың туфтарымен құрылған. Ең ірі таулы алқаптар өзінің негізінде герцин гранитоидты интрузиялардың ядролары бар, үстіңгі қабатқа шығатын матрас түрлі, қатты эродиялы граниттік шоқылар. Аласатаулы ұсақ шоқы негізінде ұсақ және орташа түйірлі граниттермен элювиальды-делювиальды тас жұмсақ шөгінділермен құрылған. Бөлшектенбеген жайылма террасалар кешенімен және дөрені сынған материалдар гравийно-галечникті-құмды толықтауышпен құрылған өзен алқаптары.

Гранит құрайтын минералдар құрамына кремнеқышқыл алюминидің қосындылары, темір, магний, кальций, натрий және калий кіреді. Граниттен өтетін пегмативті тастамырларда литий, бор, титан, марганец және сирек кездесетін металдар тобынан бірнеше элементтер бар.

Аумақта 90-нан астам әртүрлі минералдар кездеседі, соның ішінде: шөпті-жасыл хризопраз, көк-сүт түсті және сары халцедон, мүйізтас, жасыл жылантас. Далалы бөлігінде әр түсті яшмалар шығулары бар. Пермативті тастамырлар және қызғылт граниттердегі запорыштар тау хрусталин, цитрин, аметист, балқитын шпат, шеелит, турмалин және т.б., құрайды, бұлар жергілікті өндірушілерге сувенир үшін шикізат болып қызмет етеді.

Зеренді көлінің ауданы. Зеренді көлінің аумағы гранитті алқап шекарасына кіреді. Бұл интрузивті құрылулардың құрылуы және құрамы бойынша күрделі кешен, ерекшелігі бар. Аумақтың үлкен бөлігінде қызғылт – сұр ірі түйірлі гранитті құрылулармен ұсынылған.

Имантау көлінің ауданы. «Көкшетау» мемлекеттік ұлттық парк Имантаудың көлдік ваннасы және 2-3 км радиуста қоршауы кіреді, сондай-ақ Имантау гранитті алқап кіреді.

Имантау көлінің ваннасы қатты дамыған өзгеретін тұқымдардың Зеренді нөкірі архей-төменгі протерозой алаңында түгел орналасқан. Кристаллды қатпарлы таспен, кварц қабаттарымен гнейстермен ұсынылған.

Көлдің батыс және оңтүстік-батыс жағасының геологиялық құрылысында жоғары ордовиктің интрузивті тұқымдары қатысады, ірі түйірлі және орташа түйірлі порфировидті граниттермен ұсынылған. Кристалды іргетас тұқымдары бойынша мору қыртысы дамыған, жалпы қалыңдығы үлкен емес.

Төрт жылдық түзілімдер арасында аллювиальды-делювиальды қалын емес түзілімдер кең дамыған.

Қазіргі бөлімге кішірек су ағындардың аллювиалды түзілімдер жатқызылған, құмдар және лай балшықпен малтатас, құмдықтар және саздақтармен ұсынылған.

Шалқар көлінің ауданы. Климаттық іргетас учаскесінің геологиялық құрылысында магматиткалық және шөгінді, дислокациялық және метаморфизді тұқымдардан палеозойға дейін қатысады. Ең көне айырылымды бұзылыс жүйесімен жарылған докембрий қатқабаттар болады. Олар гнейстар, кристалды тақтатастармен ұсынылған. Шалқар көлінің солтүстік-шығыс жағасында дамыған.

Геологиялық құрылыста ауданның бөлігін алып жатқан белгілі рөл интрузивті құрылулар атқарады. Іргетас тұқымдары, жоғары палеозойдан бастап палеогенге дейін, мору процесстермен тиілген. Іргетас тұқымына немесе мору қыртысына тікелей судың бұзып кетуімен көлді, сирек көлді-аллювиалды шөгінділер жатады. Көлді және көлді-аллювиалды көне алқаптар және ағындардың қолаттары тікелей Шалқар көлінің оңтүстік-батыс бөлігіне жалғасады. Аллювиалды қою-сұр құмды саздармен ұсынылған. Үстіңгі қабаттағы саздар кең дамыған, шоқылы тұқымдар шығу шекарасында жоқ.

Ұсақ шоқылы алқаптар беткейлердің делювиалды-пролювиалды шөгінділері мору қыртысы немесе іргетас тұқымдарда шайылып жатады.

Сары-қоңыр және қоп-қоңыр саздар мен құмдықтар қатқыл түйірлі құм және қиыршықтас кіргізіп ұсынылған.

Қазіргі заманға лайық әлсіз шөгінділер Шалқар көлінің оңтүстік-батыс және оңтүстік-шығыс жағаларға ағатын уақытша сулар болады.