米ノ山断層は、大牟田市南東部に位置し、延長約10km、幅200～300ｍ程度が確認されている断層である。この断層は、花崗岩類にて構成される東側の地盤が断層運動により隆起したことに伴い、堆積岩にて構成される西側の地盤がめくれ上がり、直立に近い傾斜で露出したものであるが、現在は活動を止めており、いわゆる活断層としては取り扱われていない。断層面からは、大牟田の歴史を語る上で欠かすことの出来ない石炭層が部分的に露出している。焼石山公園は、公園全体が断層上に位置しており、直立した断層面や石炭層の露頭が同時に、かつ常時観察できる極めて稀な場所である。公園内にて確認できる地層は、赤崎層群の銀水層と大牟田層群の米ノ山層と呼ばれるものであり、露頭している石炭層は米ノ山層に含まれる。