L'arcipelago Eoliano, dal punto di vista tettonico, deriva dall'affossamento del Tirreno nel Pliocene. Questo evento corrisponde alla fase finale dell'orogenesi appenninica lungo il suo margine interno. Una successiva fase ha permesso a un magma profondo di risalire lungo fessure per dare origine al vulcanesimo eoliano.
Questo sistema vulcanico poggia sul fondo del mare Tirreno, la cui profondità varia da 1000 a 3000 metri.
Si riteneva nel passato che il vulcanismo delle Isole Eolie fosse incominciato nel Miocene o nel Pliocene inferiore; recentemente alcuni ricercatori, studiando le terrazze marine dovute ai movimenti eustatici del Mediterraneo hanno potuto stabilire che esso risale ad una età più recente, probabilmente inferiore a un milione di anni, e cioè al Pleistocene.
Si è potuto stabilire che nel primo stadio di attività si formarono le isole di Panarea, Filicudi e Alicudi ed una parte degli apparati di Salina e Lipari. Successivamente, nel Pleistocene superiore, si ebbe il completamento di Lipari e Salina e la formazione di Vulcano e Stromboli.

Le datazioni radiometriche su vegetali carbonizzati hanno permesso di stabilire tre periodi di attività.

I periodo, tra 330 e 160 mila anni fa, sorsero gli edifici vulcanici di Panarea e il domo di Capo Graziano. L'isola di Panarea è l'apparato più antico dell'Arcipelago.

II periodo, tra 160 e 130 mila anni fa, corrispondente alla fase principale di attività, si formarono il Monte Chirica a Lipari, il Monte Rivi, Capo e Pizzo Corvo a salina, e la Montagnola ad Alicudi.

III periodo, da 130 mila anni fa ad oggi si formarono i Monti Sant'Angelo, Guardia e Pelato a Lipari, la Fossa delle Felci, il Monte dei Porri e Pollara a Salina, la Montagnola ed il Torrione a Filicudi; ad Alicudi si ebbero espandimenti lavici acidi.
Vulcano risale a 100 mila anni con successive formazioni degli strato vulcani a sud, della Caldera, della Fossa e di Vulcanello. Stromboli inizia l'attività 40 mila anni fa e solo successivamente si formano la Cima e, infine, l'attuale cratere.