In der Grube nordwestlich von Heidelberg-Grenzhof wurden Kiese aus dem mittleren Teil des Neckarschwemmfächers abgebaut. Die relativ groben Kiese und Sande wurden als Material für den Verkehrswegebau und für Baustoffe genutzt. Sie bestehen v. a. aus Muschelkalk‑ und Buntsandsteingeröllen, aber auch aus Schilfsandstein, Granit, Porphyr und seltener aus Basalt des Katzenbuckels. Häufig sind größere kantige Blöcke, meist aus Buntsandstein, deren Ablagerung aus Eisdrift erklärt wird. In die Kiese sind immer wieder Sand‑ und Schluffbänder eingeschaltet. Zeitlich werden die Kiese und Sande ins Würm gestellt, tiefere Schichten bis ins Riß‑Würm‑Interglazial. Über den Kiesen sind unterschiedliche Deckschichten verbreitet. Auf der Nordostseite finden sich ältere Auensedimente des Neckars, in denen humose Parabraunerden entwickelt sind. Im Übrigen handelt es sich um feinsandreiche Flugsande und Lösssande. Dazu kommen am Nordrand des Aufschlusses auch spätpleistozäne Hochflutsande sowie Hochflutlehme in einer flachen Rinne auf der Westseite. Die Kiesgrube ist bekannt für Holzfunde (meist Eichenholzreste) sowie für Kryoturbationserscheinungen (Eiskeile).
Etwa 3 km nordwestlich der Kiesgrube liegt die Dünenlandschaft Hallenbuckel im Dossenwald. Diese für das nördliche Oberrheingebiet typischen Dünen entstanden im Pleistozän, als aus den vegetationslosen Schotterflächen der Rheinebene Flugsande verblasen und zu 8–15 m hohen Erhebungen aufgeweht wurden.