В геологічному відношенні Товтри — пасмо міцних міоценових вапняків потужністю від 1,5 до 55 м, що залягають на розмитій поверхні палеогенових чи крейдових відкладів (пісків, пісковиків, мергелів). В межах Хмельниччини Товтри простягаються до 90 км, від селища Сатанів Городоцького району через територію Чемеровецького району до с. Китайгород Кам'янець-Подільського району; їх площа сягає 25 тис. га, з яких 15 тис. га вкриті лісами.