Периферийные части структуры сложены доломитовыми карбонатитами с обломками известняков и доломитов ордовика. Эти породы представляют собой образования не магматического, а импактного происхождения - аллогенные брекчии, обломочная часть которых сложена карбонатными породами ордовика, а цемент - карбонатной мукой, выпавшей из взрывного облака.
Все остальные породы, слагающие массив (разновидности щелочно-ультраосновных пород) образовались на втором этапе развития структуры в результате проявления триггерного магматизма.
Массив Ессей расположен в самой южной части Маймеча-Котуйской площади, наименее подверженной эрозии на протяжении последних 250 млн. лет. К югу от массива, на расстоянии всего лишь 10-15км, начинается поле развития мезо-кайнозойских отложений. Таким образом, здесь, в отличие от всех более северных щелочных массивов, существовали условия, при которых импактная фация структуры сохранилась от эрозии.