Entre Loire et Rhône, le bassin de Saint-Étienne est mondialement connu pour son charbon. Avec le massif du Pilat, ils forment une entité géographique qui permet de voir les vestiges de la vieille chaîne de montagne hercynienne et son démantèlement à la fin du Carbonifère (environ 300 millions d'années). À Saint-Étienne, l'extraction de la houille a laissé des vestiges (crassiers) et marqué l'urbanisme ainsi que l'architecture. Le massif du Pilat quant à lui offre une grande diversité de roches plutoniques et métamorphiques allant du granite aux micaschiste en passant par les migmatites, les gneiss, les leptynites. Malgré des altitudes modestes, les pentes y sont parfois raides et les vallées profondément encaissées. Les hautes terres comportent également des vestiges de la dernière période glaciaire.