ลักษณะภูมิประเทศ

จังหวัดเลย ตั้งอยู่บนพื้นที่ราบสูง โคราช ที่เรียกว่า “แอ่งสกลนคร” ภูมิประเทศส่วนใหญ่ เป็นเทือกเขาในแนวทิศเหนือใต้โดยมีที่ราบลุ่มระหว่างหุบเขา ขนาดไม่ใหญ่มากนัก สลับอยู่แนวเทือกเขาเหล่านั้น หินที่พบในบริเวณนี้ส่วนใหญ่หินมีอายุมาก เช่น
หินแปรยุคไซลูเรียน-ดีโวเนียน อายุ 438-378 ล้านปี
หินปูนยุคดีโอเนียนตอนกลาง อายุ 385 ล้านปี
หินตะกอนและหินแปรชั้นต่ำ อายุ 360-280 ล้านปี
หินยุคคาร์บอนิเฟอรัส
หินปูนและหินดินดานยุคเพอร์เมียน อายุ 286-248 ล้านปี
หินตะกอนยุคไตรแอสซิก อายุ 220 ล้านปี
และพบหินยุคโคราช บริเวณเขายอดราบอยู่บนหินเหล่านี้ เช่น ภูผาจิต ภูกระดึง ภูหลวง ภูหอ ภูขัด ภูเมี่ยง (อำเภอนาแห้ว) เนื่องจากชั้นหินเกือบทั้งหมดวางอยู่แนวเหนือใต้ จึงควบคุมให้เกิดที่ราบลุ่มระหว่างหุบเขาและทิศทางแนวเหนือใต้ด้วย แม่น้ำเลยจึงไหลจากใต้ขื้นเหนือ
สภาพธรณีวิทยา

หมวดหินที่พบในจังหวัดเลย มีรายละเอียดสังเขป ดังนี้
1. หินห้วยหินลาด (Huai Hinlat Formation) พบบริเวณหินลาด กม.ที่ 109.5 บนถนนสายขอนแก่น-เลย ทิศใต้ผานกเค้า อำเภอภูกระดึง ประกอบด้วยหินกรวดมนเนื้อปูน (Limestion Congomerate) เป็นหินฐานและมีหินดินดาน หินทรายแป้งและหินสีแดง สลับกับหินดินดานและหินปูนสีเทา มีอายุประมาณยุคไทรแอสซิกตอนกลาง (Upper Triassic Period)
2. หมวดหินภูกระดึง (Phu Kradung Foration) หินแม่แบบที่เชิงภูเขา ของภูกระดึง ตำบลศรีบาน อำเภอภูกระดึง ประกอบด้วยหินจำนวนพวกหินทราย เนื้อละเอียด และหินดินดานง่ายข่อการผุพังจึงทำให้สภาพภูมิประเทศที่ประกอบด้วยหินหน่วยนี้เป็นที่ราบ และมักจะเป็นฐานของสันเขาที่เกิดจากหน่วยหินพระวิหาร มีความหนาประมาณ 800-1,100 เมตร มีอายุประมาณยุคจูลาสิคตอนบน (Over Jurassic Period)