Das Bergbaurevier befindet sich im Bereich des ca. 2 km bis 3 km breiten Zechsteinausstriches am Nordrand des thüringischen Schiefergebirges. Die Lagerstätte ist auf hydrothermale Prozesse zurückzuführen. Während der varistischen Gebirgsbildung stiegen hydrothermale Lösungen entlang der tektonischen Brüche bis in das Niveau der Zechsteinablagerungen auf und führten zur Gangmineralisation mit Kupfer, Silber und Kobalt. Im Umfeld dieser Gangspalten wurden die Kalksteine in Siderit und Ankerit umgewandelt. Im Oberen Werra-Dolomit kam es auf Grund der hohen Porosität zur großflächigen Umwandlung zu einer Eisen-Mangan-Magnesium-Metasomatose. Abtragungen der Zechsteinsedimente führten zu tiefgründiger Verwitterung, so dass hochprozentige Brauneisen mit bis zu 52 % Eisen und 10 % Mangan entstehen konnten.
Die oberflächennahe Gewinnung von Kupfererzen im Kamsdorfer Erzfeld ist seit etwa 1.500 vor Christus nachgewiesen. Es folgte der Abbau von Silber und Kobalterzen. Davon zeugen heute noch die zahlreichen Halden, Stollenmundlöcher und Schächte. Nachweislich wurden Eisenerz im Tiefbau und eisenschüssige Kalke im Tagebau von 1660 bis 1911 abgebaut. Einen absoluten Höhepunkt erreichte die Eisenerzgewinnung im Revier Kamsdorf mit dem Bau der Maximilianhütte im Jahr 1872, ein Hochofenwerk in Unterwellenborn. Der Tiefbau auf Eisenerz wurde 1954 eingestellt. Nachdem die Erzvorkommen auch im Tagebau erschöpft waren, wird seit 1963 bis heute hochwertiger kohlensaurer Magnesiumkalk für die Düngung in der Landwirtschaft im Tagebau abgebaut.