Στην ευρύτερη περιοχή του Αρχαγγέλου της Ρόδου η γεωλογική δομή είναι ιδιαίτερα σύνθετη. Η γεωλογική έρευνα, η οποία στηρίχθηκε σε λεπτομερή χαρτογράφηση, έδειξε ότι υφίσταται μία σειρά από καλύμματα τα οποία από κάτω προς τα πάνω είναι: i) η ενότητα Λαέρμων που αποτελείται από μία ακολουθία άγριου φλύσχη ηλικίας Κατωτέρου Ολιγοκαίνου, ii) η ενότητα Αρχαγγέλου από νηριτικούς ασβεστόλιθους ηλικίας Ανωτέρου Τριαδικού - Ανωτέρου Κρητιδικού, iii) η ενότητα Μεσόβουνου τύπου Εθιάς, μία ανθρακική σειρά με φάσεις κλιτύος που στο Μέσο Ηώκαινο μεταβαίνει μέσω ερυθρών πηλιτών σε φλύσχη, iv) η ενότητα Προφήτη Ηλία που είναι μία πελαγική σειρά από πλακώδεις ασβεστόλιθους και ραδιολαρίτες ηλικίας Ανωτέρου Τριαδικού - Ανωτέρου Κρητιδικού και v) οι Οφιόλιθοι.

Η τοποθέτηση των καλυμμάτων πάνω στη σχετικά αυτόχθονη ενότητα των Λαέρμων έλαβε χώρα σε επιφανειακές συνθήκες και οφείλεται σε βαρυτικές ολισθήσεις οι οποίες τοποθετούνται στο διάστημα Κατώτερο Ολιγόκαινο ως Μέσο-Ανώτερο Ολιγόκαινο. Η πρόσφατη τεκτονική περιέπλεξε περαιτέρω την υφιστάμενη δομή μέσα από ένα πυκνό ιστό ρηγμάτων με σύνθετα γεωμετρικά και κινηματικά χαρακτηριστικά που υποδεικνύουν ένα πολύπλοκο δυναμικό πλαίσιο.