Menurut Pusat Sumber Daya Geologi (2007), stratigrafi di daerah penelitian dikelompokkan menjadi tiga belas satuan batuan dengan urutan dari tua ke muda, yaitu: Satuan Sedimen Formasi Sihapas (Tms), Lava Bukit Malintang (Tmbm), Lava Tua (Tmv), Lava Gunung Baringin 1 (Qlbr1), Lava Gunung Baringin 2 (Qlbr2), Sedimen Danau (Qs), Aliran Piroklastik Maninjau (Qapm), Lava Bukit Gajah (Qlg), Lava Bukit Tinggi (Qlbt), Lava Bukit Simarabun 1 (Qls1), Lava Bukit Simarabun 2 (Qls2), Lava Bukit Binuang (Qlb), dan Alluvium (Qa). Struktur geologi yang hadir pada daerah penelitian berupa sesar-sesar normal dengan arah dominan barat laut-tenggara. Manifestasi permukaan yang hadir pada daerah penelitian berupa 4 mata air panas yang semuanya bertipe air klorida. Model gravitasi mengidentifikasi keberadaan sumber panas pada kedalaman ±3000 m di bawah permukaan. Zona reservoar dan batuan penutup daerah Bonjol mengambil tempat di bagian tengah daerah penelitian, di zona depresi Bonjol. Sistem panas bumi daerah penelitian adalah sistem tipe terbuka (cyclic system) yang bersuhu sedang yang berasosiasi dengan vulkanisme Kuarter dan intrusi magma.