L'isola di Pianosa è una piccola porzione emersa di una dorsale sottomarina che a partire dallo Scoglio Africa (alcune miglia ad W di Montecristo) si allunga con direzione NS chiudendosi poche miglia ad E dell'isola di Capraia. Questa struttura, cui viene dato il nome di Dorsale o Altofondo di Pianosa, divide qui il Bacino tirrenico in due parti: quello compreso fra la dorsale e la Corsica, che raggiunge gli 800m di profondità e quello fra la dorsale e il continente con profondità massime di 400m.

Pianosa è costituita da due formazioni: la Formazione di Marina del Marchese (Miocene inferiore) e la Formazione di Pianosa (Pliocene medio). La prima, deformata e piegata, affiora lungo la falesia di erosione nella costa NW ed è costituita prevalentemente da marne con intercalazioni arenacee e più raramente conglomeratiche (dimensioni massime dei ciottoli 1-5 cm), lo spessore affiorante è di 463m. In base a studi sui Foraminiferi la formazione è stata riferita al Burdigaliano e in parte alla porzione più bassa del Langhiano, essa si sarebbe sedimentata in un ambiente di mare aperto e discretamente profondo.