Die heutige Gestalt des Natur schutzgebietes "Kaiserwald" ist das Ergebnis einer langen und komplizierten Entwicklung, die in seinen verschiedenen Teilen unter schiedlich verlaufen war. Die Grenzen des Gebietes sind meistens mit Grenzen der geologischen Einheiten nicht identisch.

Der Kaiserwald gehört größtenteils dem erzgebirgischen Teil des Böhmischen Massivs an, und zwar an dessen südöstlicher Grenze am Kontakt mit dem mittelböhmischen Gebiet (Tepler Krystallinikum). Die eigentliche Grenze verläuft entlang des Leitmeritzer Tiefbruchs, dessen Verlauf auf der Oberfläche einerseits in der Ausdehnung des Amfibolkörpers, anderseits in der Serpentinzone sichtbar ist, die einen Bestandteil dieses Körpers bildet. Die südliche Grenze verläuft ungefähr entlang des Marienbader Bruchs in einer deutlichen morfologischen Senke. Die westliche und nordwestliche Grenze fi,ihrt entlang des Kaiserwald Massivs entlang der Erzgebirger Bruchzone, stellenweise beriihrt sie auch den Rand der Beckenfüllung. Am nordwestlichen Rand greift das Gebiet mit einem Zipfel über den Rand des Doupov-Gebirges (Duppauer Gebirges) über. An dem Aufbau des Gebietes sind zwei grundlegende Bruchsysteme beteiligt. Es sind einerseits NO-SW und NW-SO bis NNW- SSO Brüche, die das ganze Gebiet und die breitere Gegend in mehrere Blöcke eingliedern. Diese Blöcke bilden dann einen Horst. Von den wichtigsten NO- SW Brúchen ist wenigstens der Leitmeritzer Tiefbruch der Zeit der Cadomiösen Phase zu nennen, der das Erzgebirger Massiv vom Mittelböhmischen Massiv trennt, und weiter das parallel verlaufende System von untererzgebirgischen Brüchen, deren Entstehung dank der tertiären (neoiden)

Tektonik mit dem Leitmeritzer Bruch geographisch verknüpft war.Von den NW-SO Brüchen sind für den Aufbau und Entwicklung des Gebietes der Marienbader Tiefbruch und parallel verlaufende Zone der böhmischen Quarzaufwölbung und Joachimsthaler cadomiöser Tiefbruch im nördlichen Teil des Gebietes von Bedeutung.Parallel zu diesen Brüchen verläuft eine ganze Reihe von geringeren Störungen innerhalb des ganzen Gebietes und in der breiteren Umgebung. Die wichtigsten Tiefbrüche entstanden schon während der Cadomiösen Phase, und beeinfluten auch die jüngeren Phasen: die Herzynische (Intrusion von Plutonen = Herzynische Granitdurchdringungen) und saxonische Tektogenese, wo es zur Entstehung von weiteren ungefähr parallelen Brüchen und gleichzeitig zur Entstehung von Horsten gekommen war.Während der Cadomiösen Phase entstanden nicht nur die wichtigsten Brüche, sondern es gab auch einen aktiven Vulkanismus (Gabbroperidotitische und offiolitische Ervsembles). Während der Herzynischen Phase wurde die mobile Entwicklung des Gebietes beendet, und gleichtzeitig entstanden mächtige granitoide Plutone (Karlsbader Pluton). Nach dem Ausklang des Zyklus verlief im Gebiet ebenfalls wie im Böhmischen Massiv, eine Plattformentwicklung. Während der alpinischen Phase kam es hier (ebenfalls wie im ganzen Böhmischen Massiv) zum Zerfall der schon konsollidierten Plattform in mehrere Teilblöcke und dadurch zur Entstehung von Horsten (Senkung des Gebiets zwischen dem Kaiserwald und dem Erzgebirge, Hebung des zentralen Kaiserwaldes usw). In den soentstandenen Brüchen gab es Schmelzflüsse von Vulkaniten.
Je složen převážně z regionálně metamorfovaných basaltických hornin thoiitového ( čedičového ) chemismu. Kromě drobnějších těles gaber ( například v okolí Teplé ) a amfibolových dioritů převládají různé typy amfibolitů s častými Im Zentrum des Gebietes erhebt sich als älteste Einheit das obere proterozoische Kaiserwalder Kristallinikum: heutzutage ist es besonders als Reliktmantel des herzynischen Karlsbader Plutons sichtbar. Die Einheit kann man in den älteren, tief metamorphierten Kern, bestehend aus Granitgneisen bis Migmaten ( ältere Bezeichnung: "Kaiserwalder Eruptivgneis"), und die jüngere, weniger metamorphierte Mantelserie von Sedimentgneisen eingliedern. Das ganze Gebiet wurde dank Intrusionen herzynischer Granitoide durch beträchtliche Kontakt metamorphosen betroffen. Am südlichen Rand des Kaiserwalder Krystallinikums zieht sich ein enger Gesteinsstreifen, bezeichnet als Kladská und Lazy (Glatzen-Perlsberg) Synklinale, und zwar mit geringerer Metamorphose (Phylitte bis Glimmerschiefer mit Lagenerscheinungen von Lyditen (Silur?), geringer beeinflut durch die Kontaktmetamorphose ( Gesteine mit Chiastolit). Die östliche Grenze des Naturschutzgebietes verläuft schon in Metmorphiten des Tepler Kristallinikums. Es sind Glimmer schiefer des muskovitisch-biotitischen, oft migmatisierten Sedimentengneises, mit Lagen tief metamorphierter Migmatite ( der Körper des sog. Tepler Eruptivgneises) in der Umgebung von Tepl, ausgedehnt in NO-SW Richtung ),sowie auch häufigen Lagen von Graniten (autochton) und Pegmatiten.Der eigentliche Kontakt beider Einheiten ist vom Körper basischer metamorphierter Vulkanite Cadomiösen Alters überdeckt, der als Marienbader metabasischer Komplex bezeichnet wird. Er besteht vorwiegend aus regional metamorphierten basaltischen Gesteinen vom tholitischen (basalitischen) Chemismus. Aßuer geringeren Gabbro-Körpern (z.B. in der Gegend von Tepl) und amfibolitischen Dioriten überwiegen verschiedene Typen von Amfiboliten und häufige Lagen von Eklogiten; entlang des Leitmeritzer Tiefbruches dringen oft Serpentinite durch (ursprünglich Dunite und Harzburgite).

Es sind mannigfaltige Amfibolite-von grobkörnigen rutilhaltigen Amfiboliten bis zu pyroxenischen Amfiboliten (amfibolitisches Eklogit), von Formen ohne sichtbare Regelung bis zu Formen mit deutlicher Foliation. Im südlichen Teil des Komplexes dringen in Amfiboliten Lagen von kristallischen Kalziten durch.

In westlicher Richtung nimmt die Intensität der Metamorphose im Tepler Kristallinikum bis zu Linien des Leitmeritzer Bruches zu. Die Zonalität dringt aus den Gesteinen des Kristallinikums auch in die Gesteine des Metabasitischen Komplexes durch: die Kyanitzone der metamorphischen Folge des Tepler Kristallinikums umfat auch den gröten Teil der Metabasite. In NW Richtung geht sie in die Rutilzone über, welche die höchste Stufe der Metamorphose darstellt (Amfibolite mit Rutil). Westlich hinter dem Leitmerit zer Bruch sinkt die Intensität der Metamorphose Richtung Kaiserwald.

Südwestlich vom Gebiet erhebt sich die Einheit mit Bezeichnung Egerer Tillensberger Kristallinikum. Sie ist vom Kaiserwald durch eine deutliche Senkung entlang der Linie des Böhmischen Quarzwalls (Tiefbruch mit eindringendem Quarz) abgetrennt; im Gebiet bildet es auf der Oberflfäche ein Ausstreichen nördlich von Dolní Zandov (Unt. Sandau). Die Einheit besteht aus westlichen Egerer Teilabschnitten und dem Tillensberger Kristallinikum. Ihre stratigraphische und regionalgeologische Lage ist bisher unklar. Im Egerer Kristallinikum erhebt sich die Metamorphose in SO Richtung über muskovitisch-biotitische Glimmerschiefer (mit Staurolit) zu muskovitisch-biotitischen Gneisen bis Glimmerschiefern des Tillensberger Krystallinikums. Im NW berührt es die Arzberger Gruppe (Fichtelberger Kristallinikum,Mantel des Fichtelberger Kristallinikums), im Süden geht es in das Tachauer Kristallinikum über (Mittelbóhmische Region). Die Metamorphite des Egerer und Fichtelberger Kristallinikums ( Arzberger Gruppe und überlagerungsgruppen vom unteren paläozoischen Alter) bilden teilweise auch das Liegende des Egerer Beckens.

Den Aufbau des Gebietes beeinflussen deutlich auch die Granitoide des Karlsbader Plutons (oder genauer gesagt des Karlsbader- Neudeker Eibenstocker Plutons ). Im Gebiet überwiegen verschiedene Granittypen. Karlslxider Pluton ist ein sich quer in NW-SO Richtung zu den Hauptstrukturen erstreckender, ausgedehnter Körper, im Norden durch den Joachimstaler Bruch begrenzt. Während der Herzynischen Phase intrudierten in das Gewölbe des Kaiserwalder Kristallinikums in zwei Hauptetappen: in der älteren (WetphalerStephan) und in jüngerer ( Stephanunteres Permit ).

Die jüngsten Komponenten sind plattenartige Körper von Granitpor phyren,welche in die Schieferung umliegender Gesteine intrudieren. Der ältere Typ, die sog. "Berggranite", sind mittel - bis grobkárnige porphyrische Granite bis Granodiorite. Sie kommen hauptsächlich im NO zwischen dem Kaiserwalder Kristallinikum und dem Duppauer Gebirge und südlich davon vor.In der Gegend des Körpers ist die Háhe der thermischen Kontaktmetamorphose bemerkbar. Der jüngere typ, sog. "Erzgebirger Granite", bezeichnet oft auch als autometamorphierte Granite, dringen sowohl durch die Gesteine des Kaiserwalder Kristallinikums, als auch durch die Berggranite ein.

Am häufigsten kommen sie in der Gegend von Horní Slavkov (Schlaggenwald) vor, und dann weiter südlich und südwestlich bis zum Berg Lesný (Judenhau ). Typisch sind pneumotolytisch-hydrothermale Alterationen, verbunden mit Albitisierung, Serizitisatierung, weiter kommen Topas, Lithium-Glimmer, Turmalin, Fluorit und in Elevationen lokale Greisenisierung vor.Die Kontaktauswirkung auf die Gegend ist viel weniger intensiv. Dank der Tektonik wurden die alten Brüche lebendig und es entstanden viele Neue. Es entstand der Horst mit der Aufhebung des Kaiserwaldes und des Erzgebirges, und der Senke des dazwischen liegenden Gebietes, wobei die Untererzgebirgischen Becken entstanden Davon greifen auf das Naturschutzgebiet der südöstliche Zipfel des Egerer Beckens und teilweise der südöstliche Rand des Sokolov (Falkenau ) Beckens úber. Zugleich war es zum intensiven Magnetismuts gekommen (Duppauer-Gebicge und mehrere isollierte Basaltkörper ). Die Sedimentation setzte in beiden Becken in der unteren oligozänen basalen Schichtengruppe von Staré Sedlo (Altsatten ) ein,die durch Quarzsandsteine bis Konglomerate mit deutlicher zyklischer Sedimentation gebildet ist. In dem Naturschutzgebiet kommen diese Gesteine súdwestlich von Karslbad in der Gegend von Vulkaniten und an dem südwestlichen Rand im Tale des Flusses Ohre (Eger) vor. Im Egerer Becken ist die Schichtenfolge nur lokal entwickelt. Nach der Unterbrechung der Sedimentation (Rupelchat Grenze folgt im Egerer Becken die untere Lehm-Sand-Schichtenfolge, die grötenteils die Basis des Beckens mit Neovulkaniten bildet; im Sokolov (Falkenauer)-Becken ist sie mit der Schichtenfolge des Flözes Joseph (oberet Chat ) identisch. Das Flöz Joseph erscheint dann auf der Oberfläche gemeinsam mit der Schichtenfolge von Staré Sedlo (Altsattel)-im Egerer Becken ist es die untere miozäne Braunkohle- Schichtenfolge, weiter die mittlere miozäne Zypris-Schichtenfolge und pliozäne Wildstein-Schichten folge, im Sokolov (Falkenauer)-Becken ist es die vulkanogáne Aquitan-Schichtenfolge mit Lehm, Sand, einem Kohleflöz, vielen Tuffen und Tuff aglomeraten, derer Mächtigkeit sich Richtung Liegendes des Duppauer Gebirges erhöht, in dem das Zentrum des Vulkanismus lag, weiter die FlözSchichtenfolge des unteren Burdigals und der Zypris-Schichten- folge mit Burdigal bis Helvetus- Sänden von Cankov (Schankau). Beide Becken trennt der kristallische Kamm bei Chlum nad Ohrí (Klum an d.Eger) voneinander. Das Zentrum des bazaltischen Vulkanismus in diesem Gebiet ist das Duppauer-Gebirge. Es handelt sich um einen Stratovulkan mit zentralem Zuführungskanal bei Doupov-Duppau (Essexit). Gleichzeitig mit dem Stratovulkan des Duppauer-Gebirges waren zahlreiche selbständige Vulkanite entstanden, die sich im Gebiet als morfologisch auffallende Gipfel erheben z. B. Podhorn Berg bei Marienbad, Uhelný vrch-( Kohlenberg ),Kupa bei Becov (Petschau), Chloumec - Hügel bei Ceský Chloumek ( Böhmisch Kilmes) u.v.a. Die vulkanische ) Tätigkeit klang erst im Quartär aus, aus welchem die letztenVulkanite stammen: nämlich der Kammer-und Eisenhügel bei Cheb (Eger).Überreste dieser vulkanischen Tätigkeit sind zahlreiche Gasergüsse ( Kohlendioxyd CO2 oder Gemische aus s Kohlendioxyd und Schwefelwasserstoff (CO2+ H2S), die in tektonischen Linien auftreten, weiter Karlsbader Heilquellen und in der basalen Schichtenfolge von Staré Sedlo (Altsattel ) im Sokolov (Falkenauer)-Becken,sowie auch groe Mengen Kohlendioxyd , enthalten in den meisten Säuerlingen und Heilquellen. Der Quartär ist im Naturschutzgebeit vorwiegend durch Abhangablagerurgen und Alluvien der Flüsse vertreten. Sehr häufig kommen auch Hochmoore vor. Die Alluvien sind meistens im Tal des Flusses Ohre (Eger) entwickelt, der in Karlsbad 4 Terassen bildet. Im Ergußgebiet der Karlsbader Thermalquellen lagert Aragonit ab (die sog. Sprudelplatte), vorwiegend als gelagerter "Sprudelstein", früher auch als seltener "Erbsenstein" mit oolitischem Bau (frei vorkommmende, im Aragonit umhüllte und verkittete Sandkörner ). Dank der neuen Tiefquellenfassung kommt ihre Bildung heutzutage eigentlich nicht mehr vor.

Die Morphologie des Geländes ist das Ergebnis der geologischen Entwicklung des gesamten Gebietes. Am Ausklang des Mesozoikums war es ein fast vollkommenes Peneplän. Durch die saxonische Tektogese kam es im Gebiet zu unterschiedlich intensiven Vertikal bewegungen; das Zentrum des Gebietes wurde aufgehoben, wodurch die Errosion beschleunigt wurde, und schrittweise kam es zur Versenkung der Flüsse ( z.B. das morphologisch deutlich antezedente Tal am mittleren Lauf des Flüßchens Tepl) und dadurch zur morphologischen oberflächlichen Zergliederung des gesamten Gebietes. Den zentralen Teil des Gebietes bilden Relikte des ursprünglichen Penepläns.Der höchste Teil des Gebietes ist der Lesný (Judenhau)-Massiv am SW Rand (Gipfel Lysina/Glatze 982 m, und Lesný/Judenhau 983 m), nordöstlich sinkt es Richtung Horní Slavkov (Schlaggenwald) und südöstlich Richtung Marienbad. Östlich vom Kaiserwald erstreckt sich das niedrigere Tepler Hochland (höchster Gipfel Podhorn Berg 847 m, durch schnittlich über 700 m), das Richtung O bis SO weiter sinkt. Nordöstlich vom Kaiserwald erstreckt sich niedrigeres Karlsbader Hochland, morphologisch durch deutliche Täler zergliedert, dem sich im NO das Duppauer-Gebirge anschlißet (hier gibt es 2 mächtige,herausragende Härtlinge: Felsenmassive Andilská hora (Engelberg) und Berg Šemnice (Schömitzer Berg).Südwestlich vom Lesný (Judenhau) Massiv bildet das Gebiet eine gewaltige tektonische Senke, die den Kaiserwald vom Dylen (Tilllensberg)- Massiv trennt. Am westlichen bis nordwestlichen Rand ist der Horstaufbau durch stufenweise Senkungen Richtung Becken gut zu erkennen. Aus der gewellten Oberfläche ragen abgerundete Granithiigel hervor. Auf einigen befinden sich in der Gipfelpartie Felsausstreichungen mit erkennbarer quaderförmiger Granitabsonderung und sehr gut entwickelten Pseudokratzern, bis 80 cm tief,mehrere Meter lang, z.B. auf dem Berg Javooík im Lesný (Judenhau)-Massiv). Die Basalterruptivgesteine ragen entweder als Härtlinge, oder als abgerundete Kegel hervor. In der Gegend von Prameny (Sangerberg) ragen als geringfiigige Härtlinge Ausstreichungen von Serpentinen hervor. Im Tal der Teplá (Tepl) befinden sich stellenweise steile Felswände, und im Ohre (Eger)-Tal zwischen Loket (Elbogen) und Karlsbad wieder isollierte Felsen, Felstürme und Felswände. In der Umgebung von Staré Sedlo (Altsattel), wo der Fluß die dortigen Sandsteine bis zur Basis durchschneidet, befinden sich in verschiedenen Höhen kleine Errosionshöhlen.Es ist nicht möglich, im Rahmen dieser Übersicht alle geologischen und morphologischen Erscheinungen des Kaiserwaldes zu beschreiben. So wurden z.B. die Erzgänge außer Acht gelassen, deren Bildung mit Herzynischen Plutonen verbunden ist. Im Kapitel "Rohstoffabbau im Kaiserwald" sind sie jedoch in Form einer kurzen Übersicht beschrieben.