소연평도의 지질은 섬의 주변부에 선캠브리아기의 결정편암계에 속할 것으로 생각되는 운모편암층과 석회암층이 넓게 분포하며 시대미상의 화성원 각섬편암이 상기암층을 관입하여 주능선부에 분포하고 있다. 소연평도에 부존하고 있는 함티타늄철광상은 각섬편암을 모암으로 하여 섬의 최고봉인 214m 고지를 중심한 정상부에 배태하고 있다. 소연평도에 부존하고 있는 해안지형으로는 해식애, 육계도, 파식대 및 해빈이 발달하고 있다. 섬의 남쪽에는 해식애가 발달되어 있으며 섬의 서남부 지역인 거도지역은 육계도에 해당한다고 사료된다. 또한, 해안에는 파식대가 발달되어 있다. 충적층의 발달은 미약하고 섬의 서측과 동측 일부에 해빈이 좁게 부존하고 있다.
소연평도의 지질은 섬의 주변부에 선캠브리아기의 결정편암계에 속할 것으로 생각되는 운모편암층과 석회암층이 넓게 분포하며 시대미상의 화성원 각섬편암이 상기암층을 관입하여 주능선부에 분포하고 있다.