Le mont Covey Hill constitue l’extension la plus nordique de la chaîne de montagnes des Adirondacks (située à 340 m au-dessus du niveau moyen de la mer) et domine la partie canadienne du bassin versant de la rivière Châteauguay. Les faces nord et est sont abruptes (pentes jusqu’à 10 %), tandis que la face ouest présente une pente plus douce vers la municipalité de Franklin. Du côté sud, la colline rejoint les Adirondacks.
La géologie du secteur d’étude correspond aux roches du Cambrien de la séquence sédimentaire des Basses-Terres du Saint-Laurent. Les deux formations retrouvées dans cette région sont: Covey Hill et Cairnside (Groupe de Potsdam). La formation de Covey Hill est composée de grès feldspathique (grains grossiers à conglomératiques, généralement de couleur rougeâtre à verdâtre) et reposant en discordance sur le Précambrien. La formation de Cairnside est un grès quartzitique (grains moyens, couleur chamois).
Le secteur est affecté par un réseau de diaclases orientées généralement sud-ouest et nord-est. Des dépôts non négligeables de till remanié et de sédiments fluvioglaciaires se trouvent à la base de la colline qui est localement recouverte d’une mince couche de till ou de sable.
En raison des pentes abruptes sur les versants nord et est, la couverture de sol est quasi inexistante sur la colline, et le roc est souvent rencontré entre 30 et 60 cm sous la surface. Des zones de sol plus épais se trouvent sur la face ouest de la colline (loam) ainsi qu’à l’ouest de la tourbière (silt et sable sur silt argileux de la mer de Champlain). Les contenus en matière organique des sols sont élevés et les faibles densités apparentes favorisent l’infiltration de l’eau jusqu’au roc.
Il y a environ 12 000 ans (13 900 en années étalonnées), la marge glaciaire a dégagé le col de la colline, situé entre cette dernière et d’autres reliefs plus élevés au sud. Les eaux du lac Iroquois (ancêtre du lac Ontario), se sont alors déversées dans le lac Vermont (aujourd’hui appelé lac Champlain). Cet événement s’est produit sur une période de temps relativement brève au cours de laquelle des débits très importants se seraient écoulés. Le déversement du lac Iroquois par le col de Covey aurait délavé les dépôts meubles sur une large région, laissant le roc affleurant sur de grandes surfaces connues localement sous le nom de « Flat Rocks ». Ce roc affleurant et érodé est visible au sommet de la colline de Covey et à plusieurs endroits au sud de la frontière.