出水山地
出水山地の地質は九州山地南東側と同じく四万十層群と呼ばれる地層から成っている。山地の中央部を延岡-紫尾山構造線が、山地の西端部を仏像構造線がそれぞれ通っており、どちらの構造線も出水山地付近を境にして方向が変化している。この構造は「北薩の屈曲」と呼ばれており、中新世に沖縄トラフと日本海の拡大に伴って地殻が折り曲げられたことを示している。この屈曲に関連して形成された隆起地形が出水山地である。山地の北部に出水断層帯と呼ばれる活断層帯が走っており1997年には鹿児島県北西部地震が発生した。
紫尾山の西側には「紫尾花崗岩体」と呼ばれる約1500万年前に形成された直径約11キロメートルの花崗岩ドームがある。出水山地において紫尾山の標高が抜きん出ているのは、花崗岩ドームの形成に伴って周辺の地層が加熱され緻密なホルンフェルスとなり侵食から取り残されたためである。