トイトブルクの森の地質学的形成は、中生代末期の約6500万年前から7000万年前に始まった。ザクセンの造山活動の作用により、ライニシェ・マッセの大地塊とニーダーザクジシャー・テクトーゲンとの間に断層が生じた。この断層は現在、オスニング＝シュパルテと呼ばれている。北側の地塊が南に向かって押し、一部の岩層は垂直に押し上げられ、さらに一部は反転した。この地域は、6550万年前までの中生代の間、ほぼずっと海に覆われていた。第三紀に極めて厚い堆積物が海底に積もった。堆積物は主に陸から運ばれた素材（主には砂である）と海洋生物の殻の石灰からなっていた。堆積物はそれ自体の圧力で固まっていった。砂から砂岩が、石灰沈殿物から石灰岩が形成された。複数の縦谷が刻まれた現在のトイトブルクの森の景観は、第四紀の氷期に強い浸食力が作用して形成されたものである。
トイトブルクの森のほぼ全域が、2つの隣接する自然公園のいずれかに属している。北西部（ビーレフェルトの北西側）と北に位置するヴィーエン山地には、広さ 1,220 km² の TERRA.vita 自然・地質学公園がある。また、南東部（ビーレフェルトの南東側）とエッゲ山地およびディーメルタールまでのその南周辺部には広さ 2,711 km² のトイトブルクの森/エッゲ山地自然公園（かつてはエッゲ山地およびトイトブルクの森南部自然公園とも呼ばれた）がある。
トイトブルクの森は、ウンテーレス・ヴェーザーベルクラント（ヴェーザー川下流域山地）の一部であるニーダーゼクジシェス・ベルクラントに位置する。ニーダーザクセン州に属すオスナブリュク郡以外は、ノルトライン＝ヴェストファーレン州に属している。北西はテックレンブルガー・ラントに位置するヘルステルから南に、イベンビューレン、オスナブリュックの近傍をかすめ、ギュータースロー付近でオストヴェストファーレンへ入り、ビーレフェルトの市域内およびリッペ郡のエルリングハウゼンやデトモルト近郊を通って南東のホルン＝バート・マインベルクに至る。ホルン＝バート・マインベルクの近くに、南に延びるエッゲ山地との接続点がある。接続点はクニーベルク （365.1 m） の南東に接するジルバーミューレ (249.1 m)、すなわちフェルトロムから北北東にレオポルツタールへ向かって流れるジルバーバッハ川である。クニーベルクはその南方でジルバーバッハ川の谷の西側に位置するブーヒェンベルク（約 385 m）とともにトイトブルクの森南東部の山である。この谷の南東にリッピシェス・フェルマーストート (441.4 m)の北斜面、およびその南に位置するプロイシシェス・フェルマーストート（約 464 m）はエッゲ山地の最も北部に属している。こうした山地接続点の南西に、トイトブルクの森南東部の南西麓であり、エッゲ山地北部の西麓にあたる砂地のゼンネ地方が位置している。褶曲山地であるトイトブルクの森は、その北側に位置するヴィーエン山地とともに北ドイツ盆地にそびえている。この中低山地の南西にはヴェストファーレン盆地、東にはリッパー・ベルクラントがある。トイトブルクの森の最高地点は、山地最高峰のバルナッケン (446.4 m) で、山地南東部に位置している。山地の北西部では、森に覆われた山はほぼ連続的に高度を下げ、ヘルステルの南南東に位置するフックベルク (95.2 m) で最低点となった後、エムス川西岸に張り出した支脈のティーベルク (83.5 m) を終端とする。
連邦捜査局（FBI）はセボルドからの情報提供を受け、ドイツのスパイとしてその名を知られたデュケインが再びニューヨークで暗躍していることを知り、ジョン・エドガー・フーヴァー長官はフランクリン・ルーズベルト大統領に対して現状に関する背景情報の説明を行った。デュケインの担当となったFBIのニューカーク捜査官はレイ・マクマナス（Ray McManus）の偽名を用い、セントラルパーク近くのアパートにあったデュケイン宅の真上に部屋を借り、会話を記録するために盗聴用の隠しマイクを設置した。FBIはタイムズスクエアにて隣接する3つの部屋を借りた。そのうち1つはセボルドの事務所で、彼はここでドイツ側スパイから情報を受取った。これらの情報はFBIによる検閲を経た後、セボルドによって短波通信を用いてドイツ本国へと送られた。残りの2部屋にはドイツ語話者の捜査官が待機し、ヘッドホンを用いて事務所の会話を盗聴していたほか、マジックミラーと動画カメラを用いて会合の様子が撮影されていた。しかし、デュケインが初めて事務所を訪れた時、彼は部屋を探し回った上、セボルドに「マイクはどこだ？」と尋ねて捜査官らを驚かせた。その後にようやく安心したデュケインは、靴下に隠していた文書を取り出した。デュケインが入手していた情報は、例えばM1小銃のスケッチおよび写真、新型軽戦車の設計図面、米海軍の魚雷艇の写真、擲弾発射器の写真、テネシー州ウェストポイントの陸軍施設にて調査した米軍戦車に関する情報などであった。デュケインはまた、例えば「ズボンのポケットに穴を開けておき、遅延信管を取り付けた小型爆弾をそこから落とす」といった以前の戦争で使用されたサボタージュの手法に関する話題にも触れて、こうした機材が再び必要になるだろうと語ったという。1941年6月28日、2年間に渡る捜査の末、FBIはデュケインおよび32人のドイツ側スパイを逮捕し、アメリカの兵器および物流に関する機密情報をドイツへ送っていた容疑で起訴した。1942年1月2日、真珠湾攻撃によるアメリカの第二次世界大戦参戦からわずか1ヶ月弱の後、33人のスパイらには合計して300年以上の懲役刑が課された。歴史家ピーター・ダフィー（Peter Duffy）は、2014年にデュケインのスパイ網を指して「現在においてさえ、アメリカにおける史上最大のスパイ事件だ」と述べた。あるドイツ側諜報指揮官は、この事件が在米諜報組織における「致命傷」（the death blow）だったと語った。また、FBI長官ジョン・エドガー・フーヴァーは、デュケインのスパイ網の摘発が史上最大の防諜作戦だったと述べている。カナリス提督は逮捕されたスパイらの貢献に関する覚書を1942年に残しており、特にデュケインが多数の有用な報告および物品をドイツへ送っていたこと、それらがいずれも重要情報と分類されていたことに触れている。