Trên Cao nguyên đá Đồng Văn với trên 60% là các diện lộ đá vôi, Yên Minh là một huyện đặc biệt vì phần lớn diện tích của nó lại là các đá cát kết, bột kết, sét kết, thậm chí cả đá phun trào núi lửa, chỉ có một phần nhỏ ở phía Nam - Tây Nam là đá vôi. Mà các loại đá rất khác này cũng ngăn cách với nhau một cách rất rõ ràng, tương phản. Đá vôi thì tạo ra địa hình cao, gồ ghề, lởm chởm, trong khi các đá khác lại có địa hình thấp, thoải, uốn lượn mềm mại; lớp đất phủ trên đó cây cối có thể mọc được vì thế được tích tụ lại khá dày. Các đặc điểm tự nhiên khác như nước mặt, nước dưới đất, thảm thực vật, khí hậu... vì thế cũng rất khác.