Рельеф и геологическое строение Муголжары - это палеозойская горная область, образованная во время развития герцинской складчатости. В основном сложены осадочными и магматическими, метаморфическими породами палеозоя и мезозоя. Это древние горы. Под влиянием экзогенных процессов они разрушились и теперь относятся к числу низкогорий. Процесс выравнивания горных складок Муголжар схож с образованием в течение длительного геологического времени мелкосопочной Сарыарки. На формирование рельефа данной территории повлияли состав пород, эрозионный и денудационный процессы. Муголжары разделяются на два горных хребта - западный и восточный - впадиной Бершогыр. Западные Мугоджары считаются главным хребтом. Они представляют собой горную цепь с уклоном с севера на юг. Вблизи гор Айрык и Большой Бактыбай Муголжары несколько повышаются, а к югу понижаются и вблизи Жамантау, в верхнем течении реки Атжаксы, имеют крутые обрывистые склоны. Эта часть Муголжар сложена порфиритами, кристаллическими сланцами, известняками девона, песчаниками карбона и перми. Восточные Муголжары по сравнению с западной частью не цельные, а состоят из отдельных невысоких гор, которые, постепенно понижаясь к югу, превращаются в сопки. Сложены они кристаллическими сланцами, порфиритами, и другими вулканическими и метаморфическими породами докембрия.
