Døvlingstenen består helt overvejende af lysegrå mineralkorn af feldspat. Kornene er ofte rektangulære og måler typisk en halv til en hel centimeter i bredden og en til to centimeter i længden. Bjergarten kaldes derfor grovkornet. Mellem de grå, aflange korn kiler sorte mineralhobe sig ind og giver bjergarten et sortspættet udseende. Det sorte mineral er sandsynligvis augit, men en mindre del kan også være biotit. Enkelte mineralflader ses lyse op som perlemor. Farvespillet kaldes labradorescens og schiller-effekt og skyldes lysrefleksion fra de mikroskopiske lameller, som feldspatkrystallerne er opbygget af.
Med disse karakteristika hersker der ikke tvivl: Døvlingstenen består af larvikit.
Larvikit
Larvikit findes som grundfjeld omkring Larvik på vestsiden af Oslofjorden, så det var her, indlandsisen plukkede den op og tog den med til Vestjylland. Døvlingstenen har således rejst omkring 500 kilometer med indlandsisen. Sten og blokke fundet i det danske istidslandskab kaldes ledeblokke, når vi kender stedet, hvor de findes som grundfjeld i Skandinavien. De leder os på sporet af, hvor indlandsisen kom fra.
Landskabet
Landskabet omkring Døvlingstenen er helt fladt bortset fra den gravede sø, der ligger lige syd for, og nogle svagt hvælvede puder mod nordøst. Døvlingstenen ligger indstøbt i en vandaflejret smeltevandsslette. De svagt hvælvede puder består af overlejret flyvesand. Smeltevandsslettens sand og grus blev aflejret under sidste istid – Weichsel Istid – hvor smeltevandsfloder strømmede mod vest fra Hovedstilstandslinjen, der på disse kanter lå 30 km mod øst omtrent ved Ejstrupholm og Thyregod. Hovedstilstandslinjen er der, hvor isens udbredelse var størst under sidste istid. Linjen kan følges Padborg til Viborg, hvor den slår knæk for at ramme Vesterhavet ved Bovbjerg. Smeltevandet strømmede, hvor landskabet lå lavest, og afgrænsede derved øer af den landskabstype, geologerne kalder bakkeø. De vestjyske bakkeøer består af gammelt landskab fra næstsidste istid – Saale Istid.
Vand kan ikke flytte en tonstung kæmpesten som Døvlingstenen. Det kan kun indlandsisen. Døvlingstenen må derfor hvile på de moræneaflejringer bestående af ler, sand, grus og sten, som isen transporterede kæmpestenen sammen med. Smeltevandet strømmede forbi og skyllede måske en del af morænefladen væk, før den aflejrede det smeltevandssand omkring, som det flade landskab består af.
Døvlingstenen kom således med indlandsisen engang i næstsidste istid – Saale Istiden – men ligger indstøbt i smeltevandssand aflejret under sidste istid – Weichsel Istiden. Den glacialgeologiske historie deler Døvlingstenen ikke med nogen anden kendt kæmpesten i Danmark.
Yderligere et par grunde gør Døvlingstenen særlig interessant i geologisk sammenhæng
Den ligger i en landsdel fattig på sten så store. Desuden er Døvlingstenen sammen med Mørupstenen de sydligst beliggende kæmpesten af larvikit. De øvrige kæmpesten af larvikit findes i Nordjylland og Himmerland.
At kæmpestenene næsten mangler vest for Hovedstilstandslinjen, som markerer indlandsisens største udbredelse under sidste istid, skyldes sandsynligvis forvitring. Bakkelandskabet i Vestjylland har ligget isfrit i 130.000 år, hvilket giver langt mere tid til, at store sten bliver tæret ned af vind og vejr, end sten øst og nord for Hovedstilstandslinjen. Også Mørupstenen, der er Jyllands største, ligger på en bakkeø ved Herning knap 25 km nord for Døvling. Som isbjerge gemmer det meste af begge kæmper sig under overfladen, og det kan have beskyttet dem mod forvitring.
Fra Saale Istid kendes tre isfremstød over Danmark, og kun det ældste af disse kom fra Sydnorge og medbragte ledeblokke derfra. Det er ikke usandsynligt, at Døvlingstenen blev transporteret til Vestjylland under 'det norske isfremstød' i begyndelsen af Saale Istid, der begyndte for 380.000 år siden og sluttede for 130.000 år siden. Aflejringer fra Saale Istids ældste isfremstød opbygger kernen i mange af de jyske bakkeøer. Under det mellemste og Saale Istids største isfremstød nåede isskjoldet helt ned i Holland, Nordtyskland og Polen.
Forholdsvis mange af de nordjyske kæmpesten består af larvikit. Heriblandt Hundborgstenen i Thy, Dynen ved Frederikshavn, Stenum Stenen i vestlige Vendsyssel, Gråstenen nord for Rold Skov og Boelsstenen i Kattegat mellem udløbet af Randers Fjord og Mariager Fjord.