四重溪為於恆春縱谷平原西側屬車城鄉境內，與保力溪沖積形成恆春半島上的平原區。此區域的地層以恆春層為主體，岩性排列由下而上依序為頁岩、砂岩、砂頁岩互層，其間夾有透鏡狀砂岩體，最上層為礫岩。砂頁岩互層有大量的生痕化石顯示有強烈的生物擾動，而砂礫岩體底部有枕狀玄武岩體，礫岩層上部覆蓋有平整的塊狀頁岩，更上則為沉積崩移形的頁岩。 四重溪流域附近有恆春斷層經過，早期四重溪可能流入恆春縱谷內，後應構造抬升使得斷層線東側高於西側約20-30公尺，加上恆春西方台地北部受侵蝕作用而消失，使得四重溪改道直接朝西入海。因多變的地層與岩性，加上構造活動的影響，四重溪沿岸可觀察到豐富的化石、沉積與褶皺構造。

此處的偃臥褶皺其位態特徵為向斜型構造，因崩滾作用而形成，由岩層的沉積相推測其沉積環境似斜坡邊的海底沖積扇。此地層露頭恰好位於四重溪曲流的攻擊坡上，受河水侵蝕而出露，同時也可於露頭觀察到坡腳被侵蝕的現象。


四重溪枕狀熔岩當海底火山噴發而岩漿急速冷卻所形成，此處的地層露頭可觀查到頁岩中夾雜玄武岩及放射蟲化石，表示頁岩堆積的同時有岩漿噴發活動，四重溪流域有二處此類型的枕狀熔岩露頭。