Die Gesteine in Balduinstein stammen größtenteils aus dem Devon und sind damit ca. 400 Millionen Jahre alt. Zu dieser Zeit befand sich dort, wo heute Balduinstein liegt, ein tropisches Meer, der Rhonhercynische Ozean. In ihm gab es zahlreiche Vulkaninseln, die von ausgedehnten Korallenriffen gesäumt wurden. Aus den Korallen wurde im Laufe der Zeit Kalkstein, der in Hahnstätten noch heute im großen Stil abgebaut wird.
Auch der Lahnmarmor, der bis ins 19. Jahrhundert in Balduinstein gewonnen wurde, ist eigentlich kein Marmor sondern ein solcher Massenkalk. Deshalb ist er auch nicht weiß wie Marmor, sondern ist bunt. Am Stollen und am Wolfsstück findet man noch die Steinbrüche, an denen das dunkelgraue von weißen und rötlichen Adern durchzogene Gestein abgebaut wurde.
Der Schiefer der „Schieferhalde“ hat zwar ebenfalls eine dunkelgraue Farbe, doch mit Kalk hat er nichts zu tun. Er ist ein Sedimentgestein, das heißt er entstand aus Ton, der sich auf dem Meeresgrund sammelte und durch beständigen Druck in festes Gestein umgewandelt wurde.
Auch die Burg Balduin thront auf einem Felsen aus dieser Zeit. Das geologisch geübte Auge kann in diesem Gestein auch Abfolgen von Kalkstein und Ascheablagerungen erkennen, die von Vulkanausbrüchen stammen.
Der Schwalbenstein in Hausen ist aus im Meer erkalteter Lava entstanden. Er besteht aus Keratophyr, einem submarinen basischen Ergussgestein.
Nach dem Devon wurde das Meer zu einem Faltengebirge (Variszisches Gebirge) aufgeschichtet, das langsam wieder abgetragen wurde. Neues Gestein entstand in diesem sehr langen Zeitraum nicht.
Nordöstlich der Schaumburg findet man Quarzkiesel, die wie auch die Kiesel aus der Kiesgrube in Cramberg, seit ca. 30 Millionen Jahren dort liegen. Damals waren Mittelmeer und Nordsee noch über ein 300 Kilometer langes aber stellenweise nur 40 Kilometer breites flaches Meer miteinander verbunden (Rupeltransgression). Westerwald und Taunus ragten aus diesem Meer hervor. Balduinstein befand sich im damaligen Küstengebiet. Das Brandungsgeröll kann man noch heute finden. Es wird als weißer Kies abgebaut.
Die Schaumburg steht auf einem „nur“ 25 Millionen Jahre alten Basaltfelsen und damit auf dem jüngsten Gestein , das man im Ort findet - abgesehen von dem Geröll, das die Lahn nach Balduinstein gebracht hat. Geht man von der Schaumburg durch den Wald nach Balduinstein, kommt man ein einem kleinen Steinbruch vorbei, wo der Säulenbasalt, der auch für die Schaumburg verwendet wurde, gewonnen wurde. Entstanden ist dieses Gestein als Ausläufer des Westerwaldvulkanismus.
Vgl. "Morphologie, Genese und touristisches Potential der unteren Lahn in Rheinland-Pfalz" von Lisa-Marie Both