A forma do litoral ao redor de Durdle Door é controlada por sua geologia — tanto pela dureza contrastante das rochas quanto pelos padrões locais de falhas e dobras. O arco se formou em um litoral concordante onde faixas de rocha correm paralelas à linha costeira. Os estratos rochosos são quase verticais e as faixas de rocha são bastante estreitas. Originalmente, uma faixa de calcário Portland resistente corria ao longo da costa, a mesma faixa que aparece a uma milha ao longo da costa formando a entrada estreita para Lulworth Cove . Atrás disso, há uma faixa de 120 metros (390 pés) de rochas mais fracas e facilmente erodidas , e atrás disso há uma faixa de giz mais forte e muito mais espessa , que forma as colinas de Purbeck . Essas rochas com mergulhos acentuados são parte do desmonte de Lulworth, parte do mais amplo Purbeck Monocline , produzido pela construção dos Alpes durante o Cenozóico médio.