Kefalonia und Ithaca bilden den westlichsten Teil der äußeren Helleniden. Sie befinden sich in der Nähe des griechischen Bogens, der die tektonisch aktivste Region Europas ist.
Aufgrund seiner geotektonischen Lage bildet Ithaca eine Insel mit intensiver seisischer Aktivität und reicher Geomorphologie. Ein weiteres Merkmal der Insel ist, dass der größte Teil ihrer Oberfläche von Kalksteinen bedeckt ist. Diese Tatsache in Kombination mit der tektonischen Aktivität, den klimatischen Bedingungen und den Prozessen der Erosion und Ablagerung führt zum Auftreten zahlreicher unterirdischer und oberflächengeomorphe wie Höhlen mit reichhaltiger Stalaktit- und Stalagmitdekoration, Höhlen, Formen der Oberflächenerosion usw.
Die intensive Geomorphologie der Insel hängt hauptsächlich von den eustatischen Bewegungen ab, die während des Quartärs stattfanden (die letzten 2,5 My). Insbesondere während des Quartärs werden aufeinanderfolgende Wechsel von kalten und warmen Perioden (glaziale bzw. interglaziale Perioden) beobachtet.
Als Folge dieser eustatischen Bewegungen ist die intensive vertikale Erosion aufgrund der Wirkung von Wasser während der Gletscherperioden, die charakteristische geologische Geomorphe bildet, wie die "Fjord"-Täler. Diese Täler wurden während der interglazialen Perioden aufgrund des Anstiegs des Meeresspiegels überflutet und bildeten lange und schmale Buchten wie die charakteristischen Buchten auf der Insel Ithaca.
Geologisch wird die Insel Ithaka fast ausschließlich von der ionischen Zone der Äußeren Helleniden und hauptsächlich von der ionischen Karbonatsequenz gebaut, die von der Trias (251,9-201.3 My) bis zum Eozän (56.0-33.9 My) abgelagert wurde.
Insbesondere die ältesten Formationen der ionischen Zone sind die Trias-"Breccia". Es ist eine Mischung aus gebrochenen Kalksteinen, Dolomiten und Gips. Über ihnen entwickelt sich eine Karbonatsequenz von U. Trias (237-201.3 My) - M. Lias (190.8-1827 My), die massive helle, dick eingebettete Kalksteine mit fossilen Algen und Kalksteine mit Cherts auf der Oberseite der "Pantocratoras-Formation" umfasst. Diese Formation nimmt den größten Teil des Gebiets im Vergleich zu den anderen Formationen der ionischen Zone ein. Die U. Lias (182.7-174.1 My) Ammonitico Rosso-Formation folgt, bestehend aus abwechselnden Schichten von rot gefärbten mittelbettigen bis dünn gebettete Kalksteinen mit dünnen Mergel- und Chert-Interkalationen. Dann werden Kalksteine mit Cherts und auch Dogger (174,1-163,5 My) Tonschiefer gefunden. Die U. Jurassic-L. Kreidezeitliche (163,5-100.5 My) Formationen werden durch gut bettete pelagische Kalksteine dargestellt, die sich mit Chert-Schichten abwechseln.
Die U. Die Kreidezeit (100.5-66 My) wird jeweils durch massive rudistische Kalksteine mit dicken Bettsteinen dargestellt. Die Sequenz setzt sich mit der Formation des Paläozäns (66.0-56.0 My) fort, die aus fein-gekörnten Kalksteinen besteht, gefolgt vom Eozän (56.0-33.9 My), das durch ungebettete Linsenstein tragende klastische (marly) Kalksteine dargestellt wird. Die ionische Zone auf Ithaka wird mit dem Oligozän-M abgeschlossen. Die geologische Struktur von Kefalonia und Ithaca wird mit der postalpinen Orogenie-Bildung vervollständigt, die aus Pliozän (5.333-2.58 My) Mergeln sowie aus quartären (2.588 My) marinen Sedimenten und terrestrischen Formationen besteht.