Сауыр-Тарбагатай в основном сложен породами палеозоя (глинистыми и кристаллическими сланцами, песчаником, известняком и конгломератом) . В горах Сауыр и Манырак широко распространены эффузивные породы, которые представлены порфирами и порфиритами. А на южных склонах часто встречаются известняки. В разных частях водораздела Тарбагатая много гранитов, которые отсутствуют на Сауыре. В горах Сауыр было открыто Кендирликское месторождение угля. Разведываются нефтяные слои. Найдены большие запасы горючих сланцев.
Величины запасов полезных ископаемых обладают различной достоверностью их подсчета, зависящей от сложности геологического строения месторождений и детальности геологической разведки.
По степени достоверности определения запасов они разделяются на категории. В России действует классификация запасов полезных ископаемых с разделением их на категории: А, В, С1, С2.
К категории A принадлежат детально разведанные запасы полезных ископаемых с точно определенными границами тел полезных ископаемых, их формами и строением.
К категории B относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых с примерно определенными контурами тел полезных ископаемых, без точного отображения пространственного положения природных типов минерального сырья.
В категорию С1 включают запасы разведанных месторождений сложного геологического строения, а также слабо разведанные запасы полезных ископаемых на новых площадях, с учетом экстраполяции.
К категории С2 относятся перспективные запасы.
А, В, C1 — принадлежат к промышленным; А, В, C1, С2 и прогнозные запасы образуют общегеологические.
