大屯火山汇位于台湾西北部，其主体乃是由大屯火山群汇所构成的火山地形，为台湾主要的火山分布区，地质构造多属安山岩。外型特殊的锥状或钟状火山体，及火山口、火口湖，构成独特的地质地形景观。

大屯火山群汇依火山体的岩性及层位关系，可分为几个独立的火山亚群。除了西部外围的观音山（位于台北县八里乡）和东部外围的湳子山、丁火朽山（位于台北县万里乡）之外，其余亚群皆已纳入阳明山国家公园辖区内。

包括观音山、观音坑、万年塔，以淡水河与大屯火山群相隔成一独立火山体。根据铁镁矿物斑晶含量的多寡可以分成三层：由老而新依序为：第一层为普通辉石玄武岩与普通辉石安山岩；第二层为两辉安山岩；而第三层为紫苏辉石安山岩及紫苏辉石-角闪石安山岩。除这三层外，尚有万年塔橄榄石玄武岩及观音坑之黑云母-角闪石-紫苏辉石安山岩岩床等。

包括大屯山、南大屯山（大屯南峰）、面天山、烧庚寮、烘炉山。锥形的大屯山约在50万年前形成，其山形呈南北走向，四周坡度颇大，因河流的切割产生许多溪谷。岩性为夹有辉石及紫苏辉石的角闪石安山岩。

包括的火山体有竹子山、小观音山、嵩山等三座较大型的火山体，都由两辉安山岩所构成。

包括了七星山、七股山、纱帽山及内寮山（竹篙山）等主要的锥状火山体。以七星山为中心，其他各火山围绕在七星山四周，或是坐落在七星山较早期产生的熔岩台地上。这些火山体的共同特征是，都由紫苏辉石角闪石安山岩所构成。

以磺嘴山为代表，包括了周围的大尖山、大尖後山、八烟山及荖寮湖山等，其中以磺嘴山锥状火山的外形最吸引人们的注意，山上有明显的火山口；此外，大尖山及大尖後山也有火山口构造；八烟山及荖寮湖山喷发时间较早些，喷出的熔岩都被後来的磺嘴山火山喷发物所覆盖，只留下小型的火山丘。

包括了湳子山及八斗子山两座火山，这两座火山相近且远离其他亚群，组成一个独立的亚群。湳子山及八斗子山皆为山顶平坦的小型锥状火山，火山口不明显，皆由含黑云母角闪石安山岩所构成，是大屯火山群中少数含有黑云母矿物的火山。

只包含一座丁火朽山，独立成一个火山亚群，位在台北县万里乡，与其他亚群相距甚远。丁火朽山由角闪石安山岩所构成，它有两层熔岩流，下层的熔岩流是大屯火山群最老的一层熔岩流。

依据阳明山国家公园资料指出，大屯火山汇主要分二阶段喷发：

第一阶段喷发由256万年前持续到250万年前，分为二期：第一期由280万年前开始喷发，原始的丁火朽山喷出大量火山碎屑岩，堆积在中新世沉积岩上，形成七星山底层及大屯山；第二期约在250万年前，在今日的大磺嘴附近也有了喷发活动，形成原始的大屯山。

在第一阶段喷发之後，大屯火山群沉寂了约170万年，直至80万年前，才开始第二阶段的喷发。

第二阶段喷发由80万年前持续到11万年前，分为三期：第一期是80万年前至60万年前，首先喷发的是竹子山亚群，分布极广的熔岩流构成竹子山的底部，七十五万年前形成竹子山、小观音山、面天山及向天山，到了70万年前，是大屯火山群喷发活动最猛烈的时期，几乎所有的亚群均陆续喷发；第二期是指60万年前至50万年前，此时只有七星山、大屯山及磺嘴山还有喷发活动，形成七星山上层、磺嘴山及大尖后山，除了七星山有大规模的喷发外，其他的活动均很小。最后一期是自50万年前至11万年前，只剩下大屯山亚群的烘炉山、面天山两处喷发与七星山腰的寄生火山-纱帽山形成。自此，火山学家认为由于上一次火山喷发距今已经十多万年，喷发活动已停止。但是，最近的研究发现的火山灰距今只有6000年前，因此，大屯火山群可能仍然存在一座活火山。与此同时，透过火山气体的调查亦显示大屯火山汇的深部的岩浆库仍旧存在，该地区的地震活动亦显示出明显的热液或是岩浆活动讯号。近年的地壳变形监测也发现大屯火山汇有明显的垂直地壳变形，2008年至2009年间上抬约0.9cm，因此大屯火山群的活动监测势不容缓。2014年2月12日，气象局地震测报中心指出，台北士林区凌晨发生的芮氏规模4.0地震。地震初判与大台北活动断层山脚断层无关，也不是大屯火山爆发的迹象，而属岩浆冷却过程中出现的“应力调整”，这是指在岩浆冷却过程中，因热胀冷缩原理，岩浆体积缩小产生空隙，上方岩石往下掉，造成塌陷，才发生地震。