Район месторождения является составной частью Яно-Колымской геосинклинали, входящей в Верхоянскую структурно- формационную зону, и приурочен к участку с резким изгибом складчатых структур (рис.1). По новым представления -  это Верхояно-Колымская орогенная область, Яно-Колымский позднеюрско-ранненеокомовый коллизионный металлогенический пояс (Тектоника..., 2001). Он сложен осадочными породами  верхоянского комплекса, которые прорваны штоками порфировидных  гранодиоритов и дайками разного состава (Дорофеев,1955 г.). По данным Л.П.Смирнова и др. (1953 г.), комплекс терригенных пород (песчаники, алевролиты, сланцы, реже конгломераты, известняки) имеет палеозойский (верхняя пермь) и мезозойский (триас, ранняя юра) возраст. Осадочные породы смяты в узкие глубокие синклинальные (Овлачанская и Агылкинская) и широкие пологие антиклинальные (Южно-Няннинскую и Агылкинскую) складки, которые в северной части района имеют субширотное, а в южной - субмеридиональное простирание. Изгиб складчатых структур сопровождается крупными продольными и поперечными разломами с амплитудой смещения от нескольких сотен до первых тысяч метров (верховье р. Агылки).
     Интрузивные породы представлены штоками площадью до 1,5-2 км² (Сосукчанский, Западно-Тенкелинский и Эрикагский участки) или полями даек (Джуптаганский участок и месторождение Агылки) протяженностью до 10 км, которые локализуются вблизи переклинальных замыканий складок (Дорофеев, 1956). Преобладают гранодиориты, гранит-порфиры, менее распространены диориты, плагиопорфиры и лампрофиры (Билинкис, 1955). По соотношению кремнезема и щелочей все гранитоиды относятся к породам умеренной щелочности (известково-щелочной ряд). Причем в штоках гранитоидов (Эрикагский,  Сосукчанский) калий преобладает над натрием, а в дайках месторождения Агылки отмечается обратное соотношение этих компонентов. По соотношению суммы щелочей и кремнезема дайки месторождения Агылки попадают в область составов пород рудовмещающих штоков таких известных месторождений, как Восток-2 и Лермонтовское. Состав биотитов из интрузивных пород указывает на закономерное снижение температур кристаллизации в направлении от относительно более (штоки) до менее (дайки) глубинных образований при узком диапазоне вариаций калиевой щелочности. По этим параметрам биотиты изученного месторождения близки к биотитам месторождений Восток-2 (Степанов, 1977; Степанов, Иванов,1978) и Лермонтовскому (В.И.Гвоздев, 1984). Следует отметить, что на месторождении Агылки состав биотита из роговиков контактового ореола близок к составу биотита из даек гранодиорит-порфиров.
     Особый интерес представляют дайки лампрофиров, которые охарактеризованы Б.Л.Флеровым с соавторами (1974) как камптониты.
Близкие по химическому составу породы были изучены и автором. Они на 60-70% сложены основным плагиоклазом, до 5% калишпатом и 15-20% порфировыми выделениями роговой o6манки. В небольшом количестве встречаются карбонат, слюды (серицит, флогопит-?) хлорит, которые заместили, судя по характерным сечениям, пироксен.Среди акцессорных минералов преобладает апатит, количество которого в отдельных участках превышает 3%, присутствуют магнетит, лейкоксен (?). В целом минеральный состав этой породы по "Классификации магматических пород..." (1997) соответствует спессартиту. К измененным разностям, вероятно, следует относить и породы, визуально диагностированные как диоритовые порфириты, которые наблюдались в виде даек в зоне ореола контактово измененных пород месторождения Агылки. Микроскопически они отличаются от спессартитов только степенью изменения амфибола и пироксена (?),  полностью замещенных карбонатом или хлоритом. Плагиоклаз здесь имеет основной состав и часто серицитизирован. По возрасту (поздняя юра, мел) интрузивные образования соответствуют позднему этапу тектоно-магматического цикла рассматриваемой территории.
     В металлогеническом плане рассматриваемый район относится к Томпонской рудной зоне, где известны рудопроявления ртути (киновари) в районе озер Эмди и Молтыркан в долинах рек Сев. Нямны и Ингатчан, приуроченные к крупным разрывным нарушениям; олова-турмалин-сульфидного типа касситерит-сульфидной формации (рудопроявления Сосукчанское, Джуптаганское, Эрикагское), пространственно ассоциирующие со штоками гранитоидов;  крупное медно-вольфрамовое месторождение Агылки, которое по вещественному составу может быть отнесено к формации шеелитоносных скарнов.
     Основная часть площади месторождения Агылки сложена терригенными породами нижнего триаса и только на западном фланге условно выделены среднетриасовые. Отложения нижнего триаса (Джагданская толща) представлены морскими фациями с фауной открытого моря. По литологическим признакам породы нижнего триаса расчленены на четыре горизонта, а по находкам фауны выделен индский ярус - преимущественно сланцы (мощность 650 м) и оленекский - песчаники, сланцы (мощность 200 м). В нижней части этой толщи залегает пласт известняков (мощность 3-5 м), содержащий большое количество мелких линзочек и узких лент глинистых сланцев. Отложения среднего(?) триаса встречаются в восточной части площади месторождения; их контакт с породами нижнего триаса - тектонический.
В литологическом разрезе преобладают песчаники с прослоями и пластами глинистых сланцев. Общая мощность около 500м.
     Осадочные породы на месторождении смяты в пологую антиклинальную складку 2-го порядка, незначительно осложненную на крыльях изоклинальной складчатостью и мелкой гофрировкой. Ось складки простирается на северо-запад с погружением ее шарнира в этом же направлении. Углы падения крыльев складки 8-15°, но в восточной части, по мере приближения к отложениям среднего триаса, они  увеличиваются до 25-30°. Пласт известняков замыкается вокруг шарнира погружающейся антиклинали и простирается вдоль крыльев. В ядрах небольших антиклиналей отмечается увеличение, а на крыльях - уменьшение его мощности. В поле роговиков (площадь распространения около 4 км²) известняки мраморизованы.
     Центральная часть антиклинальной складки рассечена серией субпараллельных даек гранит-порфиритов, плагиопорфиров, гранодиорит-порфиров, диоритовых порфиритов и лампрофиров (Билинкис, 1956 г.). Все дайки в совокупности образуют дайковое поле, вытянутое в широтном направлении более чем на 5 км. Мощность даек варьирует от 1,5-2 до 20 м. По простиранию они имеют выдержанную мощность и только в некоторых случаях раздваиваются или образуют апофизы. В центральной части рудного поля преобладают гранодиориты, кварцевые гранит-порфиры, кварцевые плагиопорфиры, а на периферии - диоритовые порфириты и лампрофиры. По простиранию даек Г.М. Билинкис (1956) наблюдал фациальные переходы от гранодиорит-порфиров до кварцевых диорит-порфиров и тоналит-порфиров.
    Рудное тело представляет собой пластоподобную залежь скарнов и шеелит-сульфидных руд, образовавшихся в результате метасоматического замещения мраморизованных известняков, залегающих среди ороговикованных сланцев. Главные полезные компоненты - медь (халькопирит) и вольфрам (шеелит, сопутствующая минерализация - висмут, серебро, теллур, золото.
    Контактовый метаморфизм на месторождении проявился в ороговиковании пород, среди которых по минеральному составу и степени перекристаллизации можно выделить кварц-полевошпат-биотитовую и кварц-хлорит-серицитовую фации. Породы первой фации повсеместно преобладают в центральной части рудного поля и менее распространены на его периферии, слагая здесь только приконтактовые зоны даек гранитоидов. Это темно-бурые до черного цвета породы с массивной текстурой и гранолепидобластовой структурой. Встречаются мелко- (размер зерен 0,01-0,05 мм) и тонкозернистые (менее 0,05 мм) разности роговиков, что, по мнению В.И. Найбородина (1959), может быть объяснено различиями в литологическом составе первичных осадочных пород, а именно, мелкозернистые роговики образовались по алевролитам и редким прослоям песчаников, а тонкозернистые - по глинистым сланцам. Этой же причиной, вероятно, обусловлены и вариации в минеральном составе роговиков. Так, биотит и кварц (при менее10% полевых шпатов) характерны для мелкозернистых, а биотит и плагиоклаз (при менее 10% кварца) - для тонкозернистых разностей пород. Из акцессорных минералов в роговиках присутствуют апатит, ильменит, сфен, магнетит, циркон. Вторая фация роговиков слагает периферийные части рудного поля. Обычно это серые, темно-серые породы, часто с реликтами первичной слоистости и лепидобластовой,  гранолепидобластовой структурой. В их минеральном составе преобладают кварц,  хлорит и серицит, а полевые шпаты и биотит встречаются редко. Как и в предыдущем случае, здесь наблюдаются вариации в минеральном составе пород и их зернистости. В более светлых разностях пород преобладает серицит, а в более темных - хлорит.