大约距今四十五亿年前基本形成的时候，在东半球的一个点上，出现一个缺口，这个缺口就是整个长白山地区。
在大约2500万年的时间里，长白山地区经历了4次火山喷发活动，玄武岩浆从上地幔出发，沿着地壳中的巨大裂隙不断上涌，以巨大的能量喷出地表。携有强大冲击力的岩浆，将原来的岩石及岩浆中先期凝固的岩块及火山灰、水蒸气等喷向空中，然后在重力和风力的作用下降落到火山口周围或一侧，堆积成各种火山地貌。由于玄武岩浆粘度较小，在地表的流动速度较快，流淌的距离较远，所以形成了广阔的玄武岩台地。长白山区沿北西方向分布的南岗山脉，长虹岭及影壁山等长白山主峰的基底均为此期形成的玄武岩台地。
在火山喷发之前，长白山的地表大体上还是比较平坦的，大约277万年前，以长白山为中心，地壳出现了极大的缝隙，导致最早的火山喷发，形成了玄武熔岩台地，这就是长白山熔岩台地和白茂熔岩台地，熔岩的厚度为50—300米，面积达1.5万平方千米，当时，长白山因为有熔岩喷口，所有位于高度高于其他地方的盾状台地的顶端，后来，火山活动一度中断，在58万年前又出现第二次火山喷发以致黏度较强的碱性粗面岩在长白山的中心附近堆积起来，岩层的总厚度在896.78米以上，距今约44万年前，第三次火山喷发依然是黏度较强的碱性粗面岩，因此难以远移，只能在原有粗面岩新堆积起来，岩层的厚度达到111米，距今21万年前，发生了第四次火山喷发，碱性粗面岩又一次堆积，厚度为196米，在那次火山喷发活动的末期，经火山口沉陷而形成了天池。 长白山火山锥形成示意图
在距今约60万年至1500万年（第四纪中—晚更新世）期间，长白山区又经历了一个地壳活动的时期，地质上称为白头山期。这个时期发生了4次火山爆发，爆发方式以中心式为特点，地下岩浆沿着深断裂的交汇处形成的筒形通道上涌，在地表构成了火山锥体地貌景观。[1]