In het gebied zijn verschillende soorten vulkanen te zien en ook komen er verschillende soorten gesteenten aan de oppervlakte. Alexander von Humbolt, de beroemde 19e eeuwse natuurwetenschapper en geoloog, noemde het Siebengebirge dan ook het achtste wereldwonder.
Het vulkanisme begon circa 25 miljoen jaar geleden, in het midden van het Tertiair. Het onderliggende gesteente werd verhit en smolt ten dele. Daarbij werd het naar boven gedrukt. Het Rheinische Schiefergebirge werd hierbij omhoog gedrukt. Uit de spleten kwam magma naar boven en hierbij ontstonden de vulkanen van de Eifel en de Westerwald.
In het Siebengebirge echter hoopte het gesmolten gesteente zich enkele kilometers onder het aardoppervlak op in een grote magmahaard. Hier zonken de zware, basaltdelen naar onder, terwijl het lichtere, kwartsrijke materiaal waaruit zich Latit en Trachyt gesteente kon vormen- naar de oppervlakte van de magmahaard opsteeg. Tijdens dit proces kwam uit het magma veel gas vrij, waardoor de druk in de magmahaard toenam. Uiteindelijk spatte het dak met geweldige explosies open en werd as bestaande uit splinters van gesteente- de lucht in geslingerd. Hierdoor werd het gebied onder een tot 200 meter dikke laag as bedekt.
In dit tufdak drong daarna magma binnen, dat zowel uit basalt als uit kwartsrijk Latit en Trachyt bestond. Deze stegen echter niet op tot aan het aardoppervlak, maar verstarden in het tuf in de ondergrond als trechtervormige steenbrokken.
Ze kwamen pas aan het oppervlak doordat de Rijn zich door de opheffing van het Schiefergebirge de tuflaag weg erodeerde en de basalt- latit- en trachytrotsen vrij legde.
Trachyt, een lichtgrijs gesteente met daarin Sanidinkristallen van soms enkele centimeters dikte, was vroeger een geliefd bouwmateriaal. Sanidin is een soort veldspaat. De eerste winning van gesteente uit het Siebengebirge vond al in de eerste eeuw voor Christus plaats door de Kelten, die een ringwal aanlegden op de Petersberg. De Romeinen groeven trachyt af, onder meer aan de voet van de Drachenfels en in een zogenaamd „Blockmeer“, een puinhelling uit de IJstijd die van een trachytrots nabij Königswinter het Rijndal in glijdt. De trachytgroeve aan de voet van de Drachenfels werd ook in de Middeleeuwen verder geëxploiteerd. Dit gesteente werd met name gebruikt bij de bouw van kerken, waaronder de Dom in Xanten, de Dom van Limburg en in Keulen, die grotendeels uit het Trachyt van de Drachenfels is opgebouwd. Maar ook kerken in Aken, Neuss en Bonn werden uit het gesteente gebouwd. Evenals diverse barokke kastelen nabij Bonn, Brühl en Bensberg. De winning van trachyt voor de bouw van de Keulse dom vond plaats tussen 1250 en 1550. Toen in de 19e eeuw opnieuw gesteente van de Drachenfels wilde gebruiken om de Dom in Keulen te voltooien, werd dit verhindert omdat de berg toen als natuurreservaat was beschermd. In 1836 had de Koning van Pruisen de Drachenfels onder bescherming gesteld, omdat de ruïne naar beneden dreigde te storten. Men besloot nu om de Keulse Dom met andere gesteenten verder te voltooien. Dit bleek niet eens een heel ongunstige beslissing, omdat het Drachenfels Trachyt zeer ongelijk van samenstelling is. Dit heeft tot gevolg dat het snel verweert. Aan de buitenkant van het Middeleeuwse koor moest het reeds door ander materiaal vervangen worden.
Abtei Heisterbach werd in de Middeleeuwen gebouwd uit het gesteente van de Stenzelberg. De zogenaamde "Ofenkaulen" bij Königswinter werden gebruikt om bakovens in Westfalen, Nederland, België en Frankrijk te bouwen. Hier werd tufsteen gewonnen. De grootschalige winning van basalt begon pas in de 19e eeuw. Het harde gesteente werd gebruikt voor verdedigingswerken, oeverbeschoeiingen, spoordijken en als wegverhardingsmateriaal. Op vele vulkanen van het Siebengebirge werd de winning van gesteente, zoals Latit, basalt en tuf, pas in 1922 beïndigt, toen het hele Siebengebirge tot natuurreservaat werd uitgeroepen.
Aan de voet van de Drachenfelsruïne herinnert een bronzen plaquette aan de Bonner Geoloog Hans Cloos (1886-1951), die aan de hand van de ordening van de Sanidinkristallen het oorspronkelijke aanzien van de Drachenfels reconstrueerde.
De Drachenburg welke iets lager ligt dan de Drachenfels, ligt op een andere Trachytkop. Hier vond in de laatste IJstijd een grote aardverschuiving plaats. Deze liet een enorme puinkegel, het „Rüdenet“ achter. Deze loopt bergafwaarts tot de autoweg en de spoorlijn in het dal.
De hoogste top van het Siebengebirge is de Große Ölberg met een hoogte van 459 meter. Deze bestaat uit Trachyt, maar de top zelf bestaat uit basalt, dat van onderaf in het Trachyt is binnengedrongen.