Grunden som bildar Vedauwoos karakteristiska hoodoos och utskjutande berghällar är den 1,4 miljarder år gamla Shermangraniten. Dessa bergarter utgör några av de äldsta bergarterna i Wyoming (men är fortfarande mer än en miljard år yngre än Tetons). Den exponeras på ytan runt Vedauwoo på grund av upphöjningen av Laramiebergen som började för cirka 70 miljoner år sedan. Yngre lager av sten och sediment har successivt eroderats, och detta fortsätter än idag. Den hårda graniten i Vedauwoo består av stora kristaller av kvarts, ortoklas, plagioklas och en del glimmer och är mer motståndskraftig mot erosion, vilket resulterar i vind- och vattenskulpterade former. Strax öster om Vedauwoo, längs I-80, bildas sandstensklippor av den permiska Fountainformationen, som är cirka 300 miljoner år gammal. Gamla sanddyner från en vidsträckt öken mötte det salta vattnet från ett grunt, epikontinentalt hav, vilket gav exempel på korsskiktning. Fossil av sjöborrar, snäckor och sjöliljor kan hittas i vissa av dessa stenar.
Viltlivet finns i överflöd i och runt Vedauwoo med Wyoming ground squirrels, multhjortar, älg, älg, gulbukiga murmeldjur, minsta chipmunks, pronghorn, vilda kalkoner, grävlingar, präriehundar, prärievargar, pryoter och bergslejon som alla kallar området för sitt hem. Bävrar finns i några av bäckarna, där deras dammar och hyddor utgör skydd för en mängd vattenlevande insekter, grodor och fiskar. Kungsörnar och havsörnar kan ses sväva på termiken tillsammans med hökar, kråkor, korpar, kalkongamaror och många sångfåglar. Sportfiskare hittar bäckröding i bäckar och dammar, men under det senaste decenniet har populationerna av dessa fiskar minskat märkbart.