При выборе участка для действия «Особой экспедиции» Каменная степь попала не случайно. Конечно, большую роль сыграло то, что земли были казенные и выделялись для деятельности экспедиции безвозмездно. Но ведь из трёх выделенных участков (в Старобельском уезде Харьковской губернии, Мариупольском уезде Екатеринославской губернии) работы в полном масштабе были развернуты лишь в Каменной степи. Причиной тому послужила уникальность геологического строения Каменной степи. Верхняя четвертичная пачка пород преимущественно глинистая и слоистая. Это идеальный вариант строения кровли пород для целей накопления воды в ландшафте. Слоистые глинистые и опесчаненные отложения разных гидрогеологических свойств подобны ловушкам, эффективно улавливающим воду. На территории двух других участков распространенны среднесуглинистые лёссы, которые обладают провальной фильтрационной способностью и вряд ли смогли бы накапливать влагу. Каменная степь более всего подходила для воплощения задач экспедиции, потому-то она и была выбрана в качестве полигона.
Особенности геологического строения сказались не только на решении о выборе участка под деятельность экспедиции, но и на особенностях почвенного покрова. Территория полигона находится на стыке Окско-Донской низменной равнины и Калачской возвышенности. На юго-востоке Каменная степь имеет облик сходный ландшафтам Калачской возвышенности, в то же время другие части степи - плоскоместья Окско-Донской равнины.
По почвенному районированию центральных областей Русской равнины, выполненному А. Б Ахтырцевым с соавторами (1981), Каменная степь относится к южной окраине подзоны типичных черноземов, лугово-черноземных и луговых почв с пятнами осолоделых, солонцеватых и засоленных почв по западинам и лиманам. Южнее на, Калачскую возвышенность, данными авторами районирование не проводилось. По почвенно-климатическому районирования П. Г. Адерихина (1960) Каменная степь находится на южной границе Воронежско-Сампурского района типичных мощных черноземов с Бутурлиновским районом обыкновенных черноземов.
В логике почвенно-географического районирования Добровольского Г. В. и Урусевской И. С. (2004) Каменная степь расположена в граничной зоне двух провинций. На севере лежит провинция Л27 - Окско-Донская оподзоленных, выщелоченных и типичных среднегумусных и тучных мощных и среднемощных черноземов и серых лесных почв. На юге М 35 - Южно-Русская обыкновенных среднемощных среднегумусных и южных средне- и маломощных и малогумусных черноземов.
Таким образом, уже исходя из просмотра местоположения Каменной степи в системе районирования видно, что территория её обладает сложным, переходным почвенным покровом.
Нестеров А. И. (1971) выделяет в Каменной степи три типа местности. Это плакорный, междуречный недренированный и склоновый.
К междуречному недренированному типу местности относятся лишенные дренажа участки водоразделов с неглубоким залеганием грунтовых вод. Этот тип местности является характерным природным комплексом для Окско-Донской равнины. Конструктивный фон выполняют лугово-черноземные почвы в сочетании с черноземно-луговыми. Первые занимают выровненные слабодренированные плоскоместья, слабопологие склоны, вторые окружают различные депрессии и покрывают плоско-вогнутые участки водоразделов, лиманы, лощины. Ареалы этих почв обширные, изоморфные. Обязательными компонентами СПП являются сложные западинные комплексы и микросочетания почв.
