I processi morfogenetici che hanno originato il bacino di Leonessa sono riferibili al Pleistocene Inferiore (1,8 milioni di anni fa) e Medio, grazie al ritrovamento di faune a mammiferi (resti di elefanti) e molluschi di acqua dolce del Galeriano all’interno di sedimenti di origine fluvio-lacustre che carattezzano l’area. Successivamente il bacino è stato drenato ad opera di un deflusso dovuto ad una nuova fase tettonica, che ha originato una morfologia del paesaggio non molto differente dall’attuale. Appare quindi evidente come il territorio di Monteleone di Spoleto è caratterizzato da una continua evoluzione sia geologica che geomorfologica.

La storia di queste montagne inizia circa 200 milioni di anni fa, nel periodo Giurassico: interessante quindi sottolineare come nel territorio di Monteleone di Spoleto si abbiano delle rocce calcaree della Successione Stratigrafica umbro-marchigiana; formatesi in ambiente marino e talvolta ricche di fossili (ammoniti, gasteropodi, bivalvi, crinoidi, foraminiferi, ecc.) che vanno dal Giurassico inferiore (circa 200 milioni di anni fa) fino al Paleogene (10 milioni di anni fa). I resti fossili che si rinvengono in queste rocce ci permettono di ricostruire il tipo di paleo ambiente in cui queste si sono formate. Da questo sappiamo che circa 200 milioni di anni fa anche in quest’area vi era un paleo ambiente simile a quello delle attuali Bahamas, con isole coralline e mare poco profondo e caldo. Successivamente il fondale marino divenne sempre più profondo anche se piuttosto irregolare con alti e bassi strutturali, che ben presto vennero appianati dai sedimenti, sempre calcarei che si depositavano su questi fondali.