Geologicky nejzajímavější zastavení na trase naučné stezky je přírodní památka Velká skála, která je současně nejvýše položeným místem naučné stezky (300–340 m). Celé území tvoří výrazný skalní hřeben, zčásti ukrytý mezi stromy, tvořený buližníky (silicity) a na úpatí skály buližníkovou sutí. Masiv vystupuje z uloženin spraší, sprašových a písčitých hlín, v severovýchodní části je překrytý písčitými slínovci.
Za historií a původem celého masivu je nutné se vypravit až do starohor (tj. do doby před 600 miliony lety). V té době se začínal z termálních roztoků (vyvěrajících vulkanickou činností) vytvářet na dně starohorního moře základ křemité hmoty, ze které jsou buližníky tvořeny. Buližníky vznikaly buď v bezprostřední blízkosti termálního výronu srážením a dehydratací křemité hmoty (buližník je potom světle zbarven) nebo dále od zdroje termálního výronu za menší teploty a za účasti řas, sinic a jiných organismů (tmavě zbarvený buližník). Na dně starohorního moře vznikaly i další nové horniny (např. proterozoické břidlice nebo slepence).
Horotvorné pohyby před 550 miliony lety zapříčinily ústup starohorního moře, zvrásnění a slabou přeměnu hornin. Souší nezůstala Trojská kotlina příliš dlouho, za 55 milionů let (tj. před 495 miliony lety) bylo území zalito prvohorním mořem, ze kterého, mimo dalších buližníkových suků, vyčnívala i Velká skála. V období starších prvohor pokračovalo usazování a vulkanismus. Působením hercynského vrásnění ustoupilo i prvohorní moře (před 360–380 miliony lety).
Po dobu dalších 250 miliony lety byla Velká skála a i další buližníkové suky v Českém masivu ovlivňována erozí. Odnosem usazenin působením větru a vody je Velká skála vypreparována z měkčích hornin.
Poté, někdy před 100 miliony lety, byla Velká skála vlivem poklesu území severní poloviny Čech a části Moravy zalita druhohorním mořem a současně s tím překryta vrstvou usazenin. Po asi 15 milionech let moře z Čech ustoupilo, dno moře se zvedlo nad hladinu, nedošlo ke zvrásnění. Starší horniny jsou opět obnaženy v třetihorách erozní činností vody. Ve čtvrtohorách se zejména vlivem střídání studeného a teplého klimatu dále zvýrazňuje erozní činnost.
Vegetační kryt je velmi chudý a z velké části tvořený nepůvodními společenstvy. Úpatí svahů pokrývá druhotně vysázený modřín (Larix decidua), akát (Robinia pseudacacia) a borovice černá (Pinus nigra). Původní společenstva nalezneme ve vrcholových částech masivu. Jsou to především porosty s dominantním vřesem (Calluna vulgaris) a s dalšími doprovodnými druhy, jakými jsou např. metlička křivolaká (Avenella flexuosa), psineček výběžkatý (Agrostis stolonifera), chlupáček zední (Pilosella officinarum), kolenec Morisonův (Spergula morisonii), zvonek okrouhlolistý (Campanula rotundifolia) nebo šťovík menší (Rumex acetosella). Ve zbytcích je možné nalézt stepní společenstva s dominancí kostřavy walliské (Festuca valesiaca) s dalšími vtroušenými druhy, např. kostřavou žlábkatou (Festuca rupicola), smělkem štíhlým (Koeleria macrantha) nebo řebříčkem štětinolistým (Achillea setacea).
Nejspíše až do 50. let 20. století byla Velká skála pastvinou s ojediněle roztroušenými keři. V okolí byla provozována zemědělská činnost, která však negativně do vývoje území nezasáhla. V současnosti je přírodní památka Velká skála ohrožena zarůstáním dřevinami, zvláště akátem. Zvýšená návštěvnost působí narušování vegetačního krytu a povrchu skal. Negativně působí i sílící stavební činnost v bezprostřední blízkosti chráněného území.
Vybrané druhy rostlin přírodní památky Velká skála:
Agrostis stolonifera
Achillea setacea
Avenella flexuosa
Calluna vulgaris
Campanula rotundifolia
Festuca rupicola
Festuca valesiaca
Koeleria macrantha
Larix decidua
Pilosella officinarum
Pinus nigra
Robinia pseudacacia
Rumex acetosella
Spergula morisonii
Fotografováno v letech 2005 až 2008.