Brijuni se sastoje uglavnom od vapnenca iz mezozoika (pretežno kreda), što je karakteristično za veći dio jadranske obale.
Na površini se nalazi crvenica (terra rossa) – plodno crveno tlo nastalo na vapnencima, koje je pogodno za rast mediteranske vegetacije. Upravo su te crvenice omogućile razvoj bujne vegetacije i poljoprivrednih kultura još u rimsko doba.