La Réunion est le sommet émergé d'un grand massif volcanique né au fond de l'océan, par 4 500m de profondeur, il y a plusieurs millions d'années. Après une activité volcanique sous-marine intense, elle émergea voici 2 à 3 millions d'années. La naissance de l'île fut accompagnée de violentes éruptions phréato-magmatiques.
Les laves s'accumulent rapidement. Le Piton des Neiges devient alors un beau volcan en forme de bouclier. C'est à cette même époque que le Piton de la Fournaise, à sont tour, a pu émerger.

Les deux volcans sont alors ensemble en activité, émettant des coulées de basaltes. A plusieurs reprises, leurs sommets s'effondrent, entraînant la formation de caldeiras.

Au Piton des Neiges, la fréquence des éruptions diminue. Son magma, devenu plus riche en silicium et en gaz, engendre des éruptions explosives qui, si elles avaient lieu aujourd'hui, seraient catastrophiques. Une nouvelle caldeira se forme entre 220 000 et 150 000 ans. L'activité volcanique faiblissant, l'érosion commence à entailler le massif.

La dernière éruption identifiée du Piton des Neiges, dont on connaît des produits produits vers le Maïdo, date de 12 000 ans. Depuis, il est assoupi, entaillé par l'érosion, alors que le Piton de la Fournaise, lui, est toujours très actif. L'île représente désormais plus de 7000m d'un "mille-feuille" de coulées basaltiques, empilées en un large cône aplati dont le diamètre de base dépasse les 200 km.