Dal punto di vista della caratterizzazione geologico - stratigrafica, la Pietra Piasentina è una roccia sedimentaria calcarea di origine secondaria, derivante dalla ricementazione di depositi carbonatici.

La Pietra Piasentina appartiene ai megabanchi carbonatici che costituiscono la potente successione del Flysch del Grivò (Paleocene p.p. - Eocene Inf.), originata da processi gravitativi in zona di margine di piattaforma e di scarpata, innescati da movimenti tettonici. Petrograficamente la Pietra Piasentina è classificata come calcarenite.