Ильменогорский комплекс расположен в южной части Сысертско-Ильменогорского мегантиклинория Восточно-Уральского поднятия, имеет складчато-блоковое строение и сложен различными по составу магматическими и метаморфическими породами: ультрабазитами, габброидами, гранитоидами, миаскитами, сиенитами, карбонатитами, амфиболитами, кварцитами, кристаллическими сланцами. Разнообразие горных пород обусловлено сложной и длительной историей формирования Ильменогорского комплекса (2300-160 млн лет).

Наибольший практический и научный (минералогический) интерес связан с пегматитовыми жилами (гранитными, сиенитовыми, миаскитовыми), в которых встречаются топаз, аквамарин, фенакит, циркон, сапфир, турмалин, амазонит, различные редкометальные минералы. Здесь впервые в мире были открыты горные породы - миаскит, фирсит и сандыит; а также 18 минералов - ильменит, ильменорутил, калийсаданагаит (калийферрисаданагаит), канкринит, макарочкинит, монацит-(Ce), поляковит-(Ce), самарскит-(Y), свяжинит, ушковит, фергусонит-бета-(Се), фторомагнезиоарфведсонит, фторорихтерит, хиолит, чевкинит-(Ce), эшинит-(Ce), ферривинчит, калиймагнезиогастингсит.