Ryfylkeheiane er den del av det svekonorvegiske grunnfjellsskjold, som er 1 milliard år gammelt eller noe mer. Grunnfjellet har sprekke- og svakhets soner som strekker seg som rutenett nordøst-sørvest, og mange av de store innsjøene i øst ligger orientert etter disse sonene. For ca 600 millioner år siden sank grunnfjellet i havet og ble gjennom millioner av år dekket av noen tusen meter tykke sedimenter hvor det nederst ble dannet fyllitt. Under den kaledonske fjellkjedefolding 200 millioner år senere ble dette sedimentære dekket hevet opp, og noen steder førte fjellfoldingen til at eldre gneis ble lagt som en kappe over de nå hevede sedimentmassene. I kvartær-tiden ble sediment- og fyllitt-dekket slitt bort, og man finner i dag bare de nederste (eldste) lagene av dette fyllitt-dekket helt i nord mot Haukeli, nord og vest for Blåsjø, og på enkelte topper utover dette.