Das Einzugsgebiet des Pegels Kellenbach liegt fast komplett im Hunsrück, dessen Südgrenze es nahe dem Pegel erreicht.

Der Hunsrück ist der südwestliche Teil des Rheinischen Schiefergebirges. Er wird aus diagenetisch verfestigten, devonischen Sedimentgesteinen, im Wesentlichen Tonschiefer und Quarzite, aufgebaut. Die Flachwasserablagerungen wurden zu mächtigen Schichtfolgen angehäuft und durch die variskische Gebirgsbildung verfaltete, verschiefert und herausgehoben. Durch die damit verbundene starke Verdichtung der Gesteine ist eine Wasserzirkulation nur in Klüften und Spalten möglich. Besonders die Quarzitzüge sind regional bedeutende Kluftwasserleiter, an deren Hangfüßen häufig Quellaustritte zu finden sind.

Der größte Teil des Einzugsgebietes wird vom Hunsrückschiefer eingenommen. Im  Norden, im Bereich der Hunsrückhochflächen, steht Schiefer der Singhofen-Schichten (sandig-schiefrige Fazies) aus einer Wechsellagerung aus Ton-, Silt- und Sandstein an. Im  zentralen Bereich des Einzugsgebietes, der Simmerner Mulde liegt der Hunsrückschiefer i.e.S. vor, der überwiegend aus Ton- und Siltstein mit Einschaltungen von Sandstein besteht.

Der Südteil des Einzugsgebietes ist durch den den Taunusqurazit-Härtling des Soonwaldes und dessen Hangschutthalden  geprägt.

Die geologische Karte basiert auf einem Auszug der Geologische Übersichtskarte von Rheinland Pfalz 1:300.000 (GÜK 300). Für die Darstellung wurden ähnliche geologische Einheiten unter Berücksichtigung der Durchlässigkeit der Gesteine vereinfachend zusammengefasst.

Quellen:GÜK 300 Stand 3/3003; Kneidl (1984), Henningsen/Katzung (1998), Steingötter (2005).