Il colle di Monsummano Terme presenta un notevole interesse dal punto di vista geologico e naturalistico. Fu studiato e descritto, fra gli altri, da scienziati come Pier Antonio Micheli, Giovanni Targioni Tozzetti e Alessandro Bicchierai. Quest'ultimo, nel trattato Dei Bagni di Montecatini (Firenze, 1788), osservava che forse l'origine vulcanica del luogo poteva essere in qualche modo confermata dalla sorgente d'acqua calda.

Dalle cave del monte si ricavavano varie pietre usate nei cantieri edilizi fin dal Medioevo. Un alberese rosso, noto come marmo rosso, fu adoperato in un fregio della sagrestia di Santa Maria Novella e in alcune lastre nel pavimento di Santa Maria del Fiore. Il marmo rosso fu utilizzato anche nel tempio della Madonna dell'Umiltà di Pistoia, mentre il travertino dorato fu impiegato nella loggia dell'Osteria dei Pellegrini di Monsummano.

Nel 1849 alcuni operai che lavoravano in una cava scoprirono la grotta termale. Le cave, non più attive dalla metà degli anni Ottanta del secolo XX, fanno oggi parte di una riserva naturalistica attrezzata. Presso il Museo della Città e del Territorio di Monsummano è allestita la sezione di geologia e paleontologia, che raccoglie campioni delle rocce del colle, documentandone anche l'impiego artistico negli apparati decorativi.