Η Νίσυρος είναι το νεότερο και το δεύτερο σε σπουδαιότητα από τα μεγάλα ηφαιστειακά κέντρα της Ελλάδας. Περιτριγυρίζεται από άλλα 4 νησάκια, τα μεγαλύτερο από τα οποία είναι το Γυαλί, ενώ ακολουθούν η Πυργούσα, η Παχιά και η Στρογγυλή. Τα παλαιότερα πετρώματα που εμφανίζονται στην περιοχή έχουν ηλικία λίγο μεγαλύτερη των 160.000 χρόνων, ενώ τα νεότερα αγγίζουν τα όρια της προϊστορίας πριν περίπου 15.000 χρόνια. Η ηλικία των πετρωμάτων δεν είναι τυχαία καθώς το μεγαλύτερο ηφαιστειακό γεγονός στην περιοχή εκδηλώθηκε πριν από 160.000 χρόνια. Μια τεράστια έκρηξη που ξεκίνησε από ένα μεγάλο ηφαίστειο που βρισκόταν πολύ κοντά στο βόρειο Γυαλί, τίναξε στον αέρα 240 δισεκατομμύρια τόνους λιωμένο πέτρωμα και κάλυψε το μεγαλύτερο μέρος της Κω, με στρώματα ελαφρόπετρας και ηφαιστειακής στάχτης πάχους δεκάδων μέτρων. Την εποχή εκείνη το Γυαλί και η Στρογγυλή δεν υπήρχαν, ενώ η Νίσυρος ήταν ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο που πιθανά μόνο η κορυφή του βρισκόταν πάνω από τη θάλασσα. Το ηφαίστειο άρχισε να αναδύεται από τη θάλασσα και να οικοδομεί ένα χερσαίο κώνο πριν από περίπου 150.000 χρόνια. Ολόκληρη η Νίσυρος είναι ένας ηφαιστειακός κώνος, δομημένος από νεότατες λάβες και τόφφους, με μια μεγάλη καταβύθιση στο κεντρικό τμήμα του. Η διάμετρος βάσης του ηφαιστειακού κώνου είναι γύρω στα 8 χιλιόμετρα, ενώ συγκαταλέγεται μαζί με τα Μέθανα και τη Σαντορίνη στα ενεργά ηφαίστεια της χώρας μας. Το ηφαίστειο αυτό έχει μια εντυπωσιακή καλδέρα, που αποτελεί μία από τις μεγαλύτερες καλδέρες του κόσμου με διάμετρο περίπου 4 χιλιομέτρων, με το χείλος της να κυμαίνεται σε υψόμετρο μεταξύ 250 και 600 μέτρων και με τον πυθμένα της να βρίσκεται στα 100 μέτρα πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Η πρώτη σειρά μεγάλων εκρήξεων στη Νίσυρο εκδηλώθηκε πριν από περίπου 40.000 χρόνια. Στη συνέχεια, εκδηλώθηκαν και άλλες εκρήξεις οι οποίες ήταν μάλλον μικρές. Γνωστές είναι οι εκρήξεις του 1422, του 1830, του 1871, του 1873 κατά την οποία σχηματίστηκε κρατήρας 6-7 μέτρων, καθώς και του 1888. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της Νισύρου, είναι οι θερμές πηγές της. Σε πολλά σημεία κατά μήκος των ακτών του νησιού αναβλύζει ζεστό νερό, σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 30 έως 60 βαθμούς. Οι πιο γνωστές θερμές πηγές είναι αυτές των Λουτρών, που βρίσκονται 1500 μέτρα βόρεια από το Μαντράκι, και της Θερμιανής που βρίσκονται στη βόρεια άκρη του χωριού των Πάλων.