Garphyttans nationalpark ligger i sluttningen av Kilsbergen, som är en lång förkastning i det underliggande urberget. I berggrunden finns inslag av urbergskalk som via grundvattnet gör jorden kalkrik. När inlandsisen smälte för cirka 10 000 år sedan bildades ett stort hav. Som högst nådde vattnet en bra bit upp i skogskanten, vid cirka 162 meter över dagens havsnivå.

I Garphyttans nationalpark kan du se tydliga strandvallar och klapperstenar från tiden när havets vågor svallade mot Kilsbergens sluttning. Allt eftersom landet höjde sig, efter att ha varit nedpressat av istäcket, bildades nya strandvallar. Vågorna sköljde bort finare material som sand och lera. Kvar blev de större stenarna som slipades runda mot varandra, precis som på dagens havsstränder.