Po zachodniej stronie Tunibergu rozciąga się płaski pas terasy nadzalewowej, przed regulacją Renu w połowie XIX w. zalewowej, pokrytej osadami żwirowymi. Od wschodu otaczają go osady wczesnoplejstoceńskie, ale nie pochodzenia rzecznego jak aluwia na zachodzie, tylko stokowe powstałe w wyniku erozji zachodnich stoków Schwarzwaldu, która stworzyła stożki napływowe w nieckach Freiburger Bucht i Staufener Bucht. Ponadto na południowo-zachodnim cyplu Tunibergu znajduje się wychodnia wulkaniczna – zbudowana z tufu resztka pnia wulkanicznego. Gleby na Tunibergu zaliczane są do rigosoli pararędzinowych.
Klimat Tereny położone na obszarze Kaiserstuhlu i Tunibergu należą do tych o najwyższej w Niemczech średniej temperaturze rocznej, ponadprzeciętnym nasłonecznieniu i niskim poziomie opadów. Średnie temperatury latem są tutaj o ok. 10 °C wyższe niż w pozostałych rejonach kraju. Te szczególne warunki klimatyczne są wynikiem zarówno ukształtowania terenu – rozległego i stosunkowo nisko położonego obniżenia Rowu Górnoreńskiego (ok. 190 m n.p.m. w Breisach), ograniczonego z obu stron wysokimi pasmami górskimi Wogezów i Schwarzwaldu – jak i napływu z południowego zachodu przez Bramę Burgundzką ciepłych prądów śródziemnomorskich.