該站地處華北平原和北部山區交界的山前斜坡部位,燕山台褶帶密懷中隆斷昌懷中穹斷區內,西南和東南分別與西山迭坳褶帶、北京迭斷陷帶接壤。站東有北東向的黃莊—高麗營斷裂,其南有北西向的南口—孫河斷裂。該區第四系下伏為元古界地層。
小湯山中學監測站於1976年1月正式成立,並安裝了土地電和地應力等多種監測儀器;1998年1月8日張北發生6.2級地震前,該站地電南北向出現明顯異常變化。由於 2000年小湯山中學遷址,原校址監測設備三套土地電、一套地應力、一套CO2於2000年7月報廢停測;2000年5月11日,我 局又在小湯山中學新校址安裝了一套數位化ZD9A型大地電場儀,並於次年2月5日正式進行數據觀測。