Der Titelgeber kniet mit einem rot-braunen Mantel bekleidet in einer Felsschlucht. In seiner linken Hand hält er einen großen Stein, in der rechten ein Buch, mit dessen wissenschaftlichem Inhalt er den Stein vergleicht. Accessoires wie ein brauner Hut, eine grüne Umhängetasche und ein Stab, der mit einer Hacke verbunden ist, betonen seine Sammler-Tätigkeit.

In der oberen Ecke befindet sich ein Loch in der Felshöhle, durch das der Himmel mit einigen Wolken zu sehen ist. Der Geologe scheint jedoch auch noch von einer anderen Lichtquelle beleuchtet zu werden. Am Boden sowie an den Felswänden sind teilweise blühende Pflanzen und Gräser zu erkennen, die zusammen mit dem blauen Himmel und dem hellen Licht eine sommerliche Atmosphäre erzeugen. Die Felsschlucht, seit Ende des 18. Jahrhunderts in Europa ein wichtiges Bildthema, entdeckte Spitzweg bereits früh für sich. Von der französischen Pleinair-Malerei geprägt, kennzeichnen farbige, lichthaltige Flächen Spitzwegs Werke dieser Schaffensperiode.

Doch auch künstliche Beleuchtung findet sich in diesem Bild wieder. Der Geologe, durch das Licht von hinten angestrahlt, wirkt, als kniete er auf einer Bühne. Dabei bildet der in seine Forschung vertiefte Wissenschaftler mit seinem rationalen Weltempfinden einen Gegensatz zu Naturgefühl und freiheitlichem Denken der durch Licht- und Farbenvielfalt geprägten, märchenhaft wirkenden Landschaft. Während von rechts oben das Licht einfällt, steht sich der Wissenschaftler, der dem Licht den Rücken kehrt, selbst im Weg.

Das Exemplar des Von der Heydt-Museums vermachte Fritz Reimann 1913 nach seinem Tod dem Museum zusammen mit anderen Werken.