La península de Nicoya es, junto a la península de Santa Elena, la que tiene el basamento más antiguo del territorio costarricense, formando parte del llamado Complejo de Nicoya, formado por rocas volcánicas y sedimentos del periodo Cretácico, que surgieron en la forma de un arco primitivo de islas volcánicas, que dieron origen a la región de Guanacaste y el sur de Centroamérica.