Các đặc điểm về địa hình, địa mạo của vùng đất này rất phù hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây cam, tạo dựng nên những giá trị đặc thù về chất lượng, đặc biệt là quả cam có vị ngọt và mùi thơm đặc trưng.

Khu vực trồng cam Vinh là khu vực nằm cạnh biển Đông, được bao bọc bởi các dày núi, có đặc điểm địa hình, địa mạo đặc trưng, chủ yếu là đá vôi, đôlômit, sét vôi, đá vôi hữu cơ và vỏ sò, đất thoát nước tốt. Địa hình vùng đất trồng cam “Vinh” khá phức tạp, thay đổi từ bằng phẳng đến dốc thoải, có độ cao thấp hơn 150 m so với mực nước biển, xen lẫn giữa các dãy núi đá vôi hay vùng đồng bằng ven các sông, suối.

Vùng đất trồng cam Vinh có 3 dạng địa hình: dạng đồi thấp; dạng gò, lượn sóng; dạng đồng bằng phù sa mới, có độ cao thấp hơn 150 m so với mực nước biển.

Dạng đồi thấp: các quả đồi có dạng bát úp, đỉnh tròn, tầng đất khá dầy có nguồn gốc từ đá bazan, đá vôi với độ cao khoảng 50 - 150m, phân bố rải rác.

Dạng gò, lượn sóng: Là nhưng dải đất hẹp chạy dọc hai bên bờ sông Con và sông Hiếu. Chủ yếu là các gò thấp, dưới 50 m, có nơi cao hơn (thường là phù sa cổ phủ trên nền đá biến chất) hoặc địa hình thoải, lượn sóng.

Cam Vân Du.
Cam Vân Du.

Dạng đồng bằng phù sa mới: Là những dải đất với đại địa hình tương đối bằng phẳng, khá rộng, chạy dọc theo sông Con, sông Hiếu (vùng Phủ Quỳ) và sông Cả, sông Kẻ Gai (vùng Xã Đoài) được tạo nên bởi vật liệu phù sa mới của các con sông này.

Địa chất vùng trồng cam “Vinh” có mặt không liên tục các phân vị địa tầng khác nhau, từ Proterozoi đến Kainozoi. Các phân vị địa tầng bao gồm các phân vị địa tầng bao gồm: Hệ Ocdovic thượng - Silua (O3-D), hệ Silua-Devon (S-D1), hệ Cacbon-Pecmi (C-P), hệ Trias (T), trầm tích hiện đại.

Hệ Ocdovic thượng - Silua: Tồn tại dưới dạng các khối lớn kéo dài theo phương Đông Bắc - Tây Nam dọc theo Sông Con, Tân Kỳ. Các điểm lộ khác phân bố dưới dạng các khối nhỏ nằm rải rác tại khu vực tiếp giáp giữa các huyện Nghĩa Đàn, Quế Phong và Quỳ Châu. Bắt đầu là các tập cuội kết cơ sở, lên trên là các vật liệu phù sa, cát kết và đá vôi, đôlômit. Độ dày khoảng 700-1.000m.

Hệ Silua - Devon: Phân bố lộ ra dưới dạng các điểm nhỏ nằm rải rác dọc theo Sông Con, kéo dài từ phần phía Đông Nam Huyện Tân Kỳ qua Thanh Chương xuống một phần phía Tây Bắc Thành phố Vinh. Thành phần gồm cát kết, trầm tích lục nguyên và đá vôi ở phần dưới, lên trên là các thấu kính sét vôi và đá vôi.

Hệ Cacbon - Pecmi: Chỉ tồn tại một khối lớn thuộc khu vực phía Bắc Tân Kỳ. Thành phần chủ yếu là đá vôi, đôlômit, sét vôi, đá vôi hữu cơ và vỏ sò. Độ dày khoảng 500 - 1000m. Phần dưới chủ yếu là sét vôi, đá vôi, đá vôi silic và phần đáy mặt cắt là các tập cát kết. Một vài nơi là cát kết chứa than. Phần giữa là các khối xâm nhập litic và các đá vôi đôlômit. Phần trên là các dạng đá vôi hữu cơ và vỏ sò.

Cam Xã Đoài.
Cam Xã Đoài.

Hệ Trias: Phân bố lộ ra dưới dạng các dải lớn chiếm hầu hết diện lộ của huyện Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp và một phần phía Đông Nam Tân Kỳ. Thành phần gồm phần dưới là vật liệu phù sa màu xám, phiến sét xen lẫn các tập cát kết, lên trên là các vật liệu andezit - Bazan và tuff của chúng. Trên cùng là các thấu kính sét vôi màu xanh; phần giữa là cát kết chứa vôi, đá vôi màu xám, thấu kính sét vôi, cuội kết cơ sở, rhyolit và tuff; phần trên là trầm tích lục nguyên màu đỏ, phiến sét và cát kết, cuội kết xen lẫn các thấu kính than mỏng. Lên trên là các tập đá vôi màu xám xanh cùng các tập cuội kết xen lẫn thấu kính than.

Trầm tích hiện đại: Lộ ra dưới dạng các điểm nhỏ hẹp và nằm không tập trung, nhưng thành phần được phân chia khá chi tiết.

Trong vùng còn gặp các thành tạo xâm nhập dưới dạng các điểm lộ rất nhỏ, thường có thành phần là Granat - cordierit 2 mica, granit ở phần dưới và Biotit - menalogranit, granat-cordierit 2 mica ở phần trên.

Các đặc điểm về địa hình, địa mạo này rất phù hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây cam, tạo dựng nên những giá trị đặc thù về chất lượng, đặc biệt là quả cam có vị ngọt và mùi thơm đặc trưng.