Området ble berørt under den kaledonske fjellkjedefoldingen, da det «nordamerikanske» kontinentet Laurentia støtte sammen med det «nordeuropeiske» Baltika for 425 millioner år siden. Grunnfjellet i Sogn og Gulen ble sterkt foldet under sammenstøtet. Gulen ligger helt i vestre kant av det synlige grunnfjellskjoldet, og omgis av de kaledonske skyvedekkene av tidligere havbunnskorpe som i sammenstøtet ble skjøvet opp på land og preger nabokommunene i sør og sørvest. Et område av kommunen tilhører en kaledonsk formasjon: Vassøyane og øya Røytinga helt i sørvest – ute i havgapet sør i Sognesjøen – tilhører Solundbassenget fra seinsilur og tidlig devontid. Disse småøyene og hovedøyene i Solund er dekket med konglomerat og sandstein som ligger oppå putelava. Solundbassenget oppstod gjennom en kombinasjon av vulkanistisk havbunnspredning og kystnære avsetninger da det akkurat her, for 420-410 millioner år siden, var litt tilbake av havet (Iapetus) mellom Laurentia og Baltika. Formasjonen er resten av et gjenværende havbasseng som var i bevegelse samtidig som avrenning fra den nye, kaledonske dekket i øst avsatte sandstein oppå eldre bergarter i overgangen fra silur til devon. Bergartene på Vassøyane og Røytinga består således av drøyt 400 millioner år gamle avsetningsbergarter.