Das Kyffhäusergebirge war Teil des Mitteleuropa durchziehenden Variskischen Gebirges. Dieses wurde im Karbon aufgefaltet und im Perm (298,9–251,9 Mio. Jahre) zu einer Tafel abgetragen. Der Schutt des Grundgebirges bildet das Ausgangsmaterial des Konglomerats. Im Perm lag der Kyffhäuser am Rande einer Wüste. Bei Starkregen riss das Wasser Sand, Gesteinsschutt und Bäume mit sich und lagerte das Material in Senken ab. Entsprechend besteht das Konglomerat aus Quarzen, Feldspäten und versteinertem Holz.