Tata egyetlen állami védettségű természetvédelmi területe a Kálvária-domb egykori mészkőbányája, mely országos jelentőségű geológiai értéket képvisel, és jelenleg az Eötvös Loránd Tudományegyetem kezelésében van. A Kálvária-domb egy sasbérc, vagyis törésvonalak mentén vetődéssel kiemelkedett kőzettömeg. Érdekesség, hogy ezek mentén egészen a közelmúltig források is fakadtak. A törésvonalak, és az ún. vetősíkok – a törésvonalak mentén elmozdult kőzettömegek által lecsiszolt felületek –, akárcsak az egykori bányarobbantások sugaras repedései is jól megfigyelhetőek a falakon. A langyos karsztvizek a terület alatt egy csodálatos barlangrendszert is kialakítottak, ez azonban a nagyközönség számára nem látogatható.

A Kálvária-domb különlegessége, hogy a Kisalföld különféle fiatal üledékei alól itt bukkannak először felszínre a Gerecse-hegység fő tömegét adó mészkövek. Sőt, a Gerecse szinte összes, földtörténeti középidőben keletkezett üledékes kőzete tanulmányozható itt egyetlen helyen a triásztól a krétáig. A mészkövek számos korabeli élőlény lenyomatát is megőrizték, így pl. a triász mészkőben a szív alakú megalodusz kagylók, a jura mészkőben az ammoniták, – az egykori sekélytengerekben élő lábasfejűek csigák – az ún. vezérkövületek.

A mészkő mellett egy másik üledékes kőzet a radiolarit vagy közismert nevén tűzkő is megtalálható a területen. A Park felső szintjén lehet találkozni azokkal a tűzkőfejtő gödrökkel, ahol a kőkori és rézkori ember is fejtette a tűzkövet, eszközöket és fegyvereket készítve belőle. Ez a rendkívül nagy keménységű kőzet kovavázú egysejtű élőlények, a korabeli sekély tengerekben élő radioláriák vázából jött létre.

A Geológiai Parkban további érdekességek a Magyarország különféle területeiről érkezett kőtömbök, úgynevezett monolitok, valamint a számos gondosan elhelyezett és ápolt dísznövény.