Suuri ja Pieni Sarviniemi ovat veden ympäröimiä Toisen Salpausselän reunamoreenivalleja, jotka ovat syntyneet sulavan mannerjäätikön hetkellisten pysähdysten tuloksena 11 800-11 600 vuotta sitten. Molemmista valleista lähtee korkeusmalleissa erottuvat vedenalaiset jatkeet Rastinvirran poikki. Koska aallot ovat huuhtoneet Sarviniemien muodostamia selänteitä eritoten Suursaimaa -vaiheessa, kerrostuneen aineksen lohkareisuus korostuu niemillä. Erityisesti Suuren Sarviniemen pohjoisrannalla on nähtävissä kattava kokoelma alueen tyyppikivilajeja, graniittia ja gneissiä.