Патомского кратер, унікальний за своїми характеристиками геологічний об'єкт, являє собою кільцеву структуру центрального типу з насипним конусом, складеним вапняками і іншими гірськими породами. Патомского кратер формувався протягом тривалого часу близько 500 років тому. Кільцева структура з чітко вираженою зональністю відображає послідовне освіту його головних структурних елементів:
- зовнішній схил конуса,
- кільцевої вал,
- кільцевий рів і
- центральна гірка.
Кратер розташований серед теригенно -карбонатних порід Маріїнської свити протерозою і являє собою насипний конус, складений переважно вапняками, але на ньому зустрічаються і інші породи: пісковики. метаморфизованние сланці. польовошпат -карбонатние і кварцові жили.
Висота близько 40 м, діаметр по гребеню - 76 м. Конус увінчується плоскою вершиною, яка представляє собою кільцевої вал. У центрі воронки гірка висотою до 12 м. Загальний обсяг конуса оцінюється в 230-250 тисяч м³. маса - близько мільйона тонн.
При картуванні кратера встановлено, що найбільш піднесена його частина - кільцевої вал - розділена неглибоким зниженням в рельєфі на дві частини. На ранньому етапі утворився внутрішній вал, складений сильно вивітреними сірими вапняками. Серед цих вапняків зустрічаються поодинокі брили метаморфизованних сланців і пісковиків, часто кварцитовидних. На них ростуть окремі модрини. Зовнішній пізній кільцевої вал складний темно-сірими масивними кристалічними вапняками, слабо зазнали процесам вивітрювання. і на ньому модрини відсутні. Становлення Патомского кратера, мабуть, завершилося формуванням центральної гірки, яка в районі її вершини представлена масивними кристалічними вапняками, в мінімальному ступені порушеними процесами вивітрювання.
У 1963 році Сибірська комісія з метеоритів СО АН СРСР направила на Патомского кратер експедицію, яка виконала ряд цікавих комплексних досліджень.
Передбачувана раніше метеоритна гіпотеза походження Патомского кратера не підтверджується проведеними комплексними дослідженнями, його утворення пов'язане з ендогенними процесами, головну роль в яких відігравало надходження глибинного потоку газових і флюїдних компонентів. Встановлено, що вулканічний матеріал у вигляді брил пісковиків і сланців серед вапняків, виведений на сучасну поверхню, був інтенсивно карбонатізірованних. В результаті в теригенних породах утворилася мінеральна асоціація карбонатних мінералів: кальцит. сидерит. анкерит. флюорит. Виявлення в межах кратера окремих брил теригенних порід з аномальними геохімічними характеристиками дає можливість припускати існування на глибині субвулканічними магматичного тіла, яке визначило речові особливості порід Патомского кратера [4].