L'arcipelago delle Eolie, con le sue sette isole, è la parte emersa di un vasto complesso vulcanico, prevalentemente sottomarino, che si estende per circa 200 chilometri e che costituisce una struttura ad andamento arcuato rivolta, con la sua parte concava, verso il centro del Mar Tirreno.
Le parti emerse del complesso eruttivo, le isole, si sono formate nell'ultimo milione di anni, mentre le parti sommerse raggiungono età leggermente maggiori: l'età più antica - circa 1,3 milioni di anni - è quella del vulcano sottomarino Sisifo, a nord-ovest dell'isola di Alicudi. Dalla datazione dei prodotti più antichi di ciascuna isola se ne può dedurre l'età di nascita. Nel tirreno meridionale la placca africana scivola sotto quella europea, dando origine all'arco vulcanico delle isole Eolie formando una zona sismica inclinata, che raggiunge sotto il Tirreno la profondità di circa 450 chilometri.
A Lipari, a Vulcano e a Stromboli il vulcanismo è ancora attivo; nelle altre isole l'attività è cessata tra 5.000 anni e 20.000 anni fa. A Lipari l'ultima eruzione è avvenuta nel 729 d.C., a Vulcano nel 1889-90 e a Stromboli l'attività dura ininterrotta da almeno 2.000 anni. I magmi delle Eolie sono simili a quelli dei vulcani che costituiscono la "cintura di fuoco" circumpacifica. Studiate fin dal XVIII secolo hanno permesso, grazie alla presenza di due importanti tipologie differenti di vulcani, di sistematizzare la fenomenologia scientifica specialistica: le definizioni vulcanico (colate brevi di lava vischiosa a rapido raffreddamento) e stromboliano (lava semifluida, raffreddata solo in superficie, che determina lunghe colate) prendono origine proprio dalle due isole eoliane e hanno valore per tutti i vulcani dei mondo.