Der Kalkstein der Kliffe von Duino bildete sich in der Kreidezeit (vor etwa 100 Millionen Jahren) durch die Ablagerung der Schalen und Muscheln von Meerestieren bzw. Wirbellosen Meerestieren auf dem Meeresgrund, welcher sich erst dann versteinerte und endlich vor etwa 30 Millionen Jahren durch die Bewegungen und Kräfte der Erdkruste hob und auftauchte. Die aus dem Meer aufgetauchten versteinerten Schichten stellten sich entweder schrag oder senkrecht, wie es auch im Gebiet der heutigen Küste von Triest geschah. Geht man den Rilkeweg entlang, kann man die senkrechten Felsschichten auf der darunterliegenden Küste beobachten, wovon einige in Form einzelner Felssäulen erscheinen.
Bei der Bewitterung löst sich der Kalkstein auf und – je nach seiner Zusammensetzung – schmilzt oder zerbricht. Zwischen den senkrecht stehenden Schichten und den glatten Steinwänden sind daher einige Geröllhalden aus Materialien verschiedener Größe erkennbar, die sich durch das Zerbrechen der darüberliegenden Felsen bildeten.
Auf dem Wanderweg befinden sich einige Schutthalden, d.h. flache, mit zerbrochenen Felsstücken bedeckte Gebiete. Diese Schutthalden grenzen an große kompakte Felsen an, die nicht zerbrechen, sondern vom Wasser langsam aufgelöst werden, indem es das unlösliche Kalziumkarbonat (kalkhaltigen Felsen) in lösliches Kalziumbikarbonat verwandelt. Das Zusammentreffen von Regenwasser und Kohlendioxyd wirkt auf dem Kalkstein korrosiv. Deshalb, an den Oberflächen des Kalkgesteins, wo das Wasser rasch fließt, bilden sich Kanäle, die Karren genannt sind. Stattdessen dort, wo die Oberfläche des Kalkgesteins waagrechter ist und das Wasser länger liegen bleibt, bilden sich kleine Korrosionsbecken. An einigen Stellen bohrt sogar das Wasser Höhle im Felsen. Diese Wirkungen des Regenwassers auf dem Kalkgestein werden als Oberflächenkarsterscheinungen bezeichnet und können längs dem ganzen Rilkeweg aus nächster Nähe beobachtet werden.