Mezozoik reprezentują iły kajprowe leżące na wapieniach środkowego triasu przykryte piaskami czwartorzędowymi. Tereny leśne położone na wschód od Tłuczykąta wchodzą w skład ciągnącego się od zakładów „Fazos” pasa dolomitów kruszconośnych, powstałych z przekształcenia stropowych części formacji gogolińskiej oraz warstw terebratulowych, karchowickich i częściowo niższych partii dolomitów diploporowych.
Fragment Tarnowskich Gór pomiędzy Tłuczykątem a Sowicami spoczywa z kolei na fałdzie dolnokarbońskiego kulmu zbudowanego z szarogłazów, zlepieńców i łupków.
Przeważają gleby bielicowe wytworzone z czwartorzędowych piasków słabo gliniastych świeżych ze znacznym udziałem żwirów w niektórych miejscach. Cechują się one niewielką żyznością i niską zasobnością w składniki łatwo przyswajalne dla roślin, stąd zaliczane są do użytków rolnych V–VI klasy, a porastają je głównie lasy szpilkowe. Dolinę Pniowca wyściełają gleby bagienne i pobagienne: mułowe, torfowe i murszowe zbliżone do madów rzecznych.