Jarðsögulega séð eru Vestmannaeyjar mjög ungar. Gosvirkni
á svæðinu hefur að öllum líkindum hafist fyrir 100-200 þúsund árum.
Þær eyjar sem mynda Vestmannaeyjaklasann í dag eru þó allar mikið yngri, eða frá síðustu 10 til 20 þúsund árum.
Eyjarnar eru allar myndaðar í sjávargosum á svipaðan hátt og Surtsey og líklega er Heimaey sú eina sem mynduð er í mörgum gosum. Eldstöðvakerfi það sem Vestmannaeyjar tilheyra nær yfir 700-900 ferkílómetra og vitað er um nærri 80 eldstöðvar (gíga) á svæðinu, þar af 17 eða 18 ofansjávar.
Langflestar þessara eldstöðva hafa gosið á nútíma eins og sagt er í jarðfræðinni, það er á síðustu 10-12 þúsund árum. Margt bendir til þess, að á nokkru dýpi í jarðskorpunni (10-30 km.) undir eldstöðvakerfinu sé kvikuhólf með bráðinni kviku er sér eldstöðvunum fyrir "hráefni".
Heimaey er mynduð í nokkrum aðskildum gosum á síðustu árþúsundum.
Elstu hlutar eyjarinnar eru svonefndir "Norðurklettar" það er annars vegar Dalfjallið, Klifið og Háin og hinsvegar Heimaklettur, Miðklettur og Ystiklettur.
Þessi fjöll eru talin mynduð í gosum á síðasta kuldaskeiði ísaldar, fyrir að minnsta kosti 10-12 þúsund árum. Þarna hafa myndast tvær aðskildar eyjar er hafið mótaði og nagaði af næstu fjögur þúsund árin.
Þess sér víða merki í dag t.d. í Fiskhellanefinu og í austanverðu Klifinu. Fyrir u.þ.b. 6 þúsund árum gýs síðan enn og myndast þá þriðja eyjan, Stórhöfði. Elliðaey og Bjarnarey hafa líklega myndast í gosum um líkt leyti.
Enn verður nokkur hundruð ára hlé og sést það meðal annars af gróðurleifum (mó) sem finna má ofaná myndunum úr Stórhöfða en undir yngri myndunum. Þessar gróðurleifar eru 5400 ára gamlar samkvæmt aldursgreiningu.
Fyrir rúmum 5 þúsund árum verður sem sagt enn eitt gosið á svæðinu og nú í miklum sprengigíg -Stakkabótargíg sem er sá langstærsti á svæðinu (1 kílómeter í þvermál). Í þessu gosi Stækkar Stórhöfðaeyjan þegar Sæfell, Kervíkurfjall og Litlihöfði myndast.
Hin eiginlega myndun Heimaeyjar verður svo í gosi skömmu síðar, þegar Helgafell gýs. Þá myndast hraundyngja úr þunnum lögum af aflhruni og svo Helgafellið sjálft sem er reglulegur gjallgígur ofaná hraununum (227 m.y.s.).
Hraunin frá Helgafelli tengja saman Stórhöfða-Sæfellseyjuna og Dalfjalls-Klifseyjuna. Jafnframt loka þessi hraun fyrir leið sjávar og brims sunnan við "Norðurklettana" og skapa þannig skilyrði til að Eiðið geti myndast við sjávarrof. Eiðið hefur "vaxið" sem malargrandi út frá Klifinu og smátt og smátt teygt sig yfir í Heimaklett og þar með tengt þá eyju við hinar.
Yngsta viðbótin við Heimaey en jafnframt sú sem í dag er e.t.v. mest áberandi, myndaðist svo sem kunnugt er í Heimaeyjagosinu 23.janúar 1973. Þá opnaðist 1600 m. löng eldsprunga um austanverða eyna og þeytti upp í loftið meira en þrjátíu milljón tonnum af gosefnum fyrstu 12 klukkustundirnar.
Þetta gos stóð í tæpa fimm mánuði og heildarmagn gosefna varð 0,25 km 3 ( í Surtsey kom upp 1 km 3 af gosefnum). Lengst af gaus á einum stað og hlóðst þar upp annar gjallgígur svipaður Helgafellinu og hefur hann hlotið nafnið Eldfell. Í þessu síðasta gosi stækkaði Heimaey um 2,2 km 2, en nýja hraunið þekur alls um 3,3 km