Le puy de Dôme présente deux unités morphologiques distinctes bien visibles dans le paysage:

- un flanc occidental présentant une forme typique d'un grand cumulo-dôme avec de grandes arêtes radiales séparées par des ravines et hérissé de petites aiguilles ;

- le flanc oriental dessine lui un demi-cône dont le sommet est le point culminant du dôme. Il est constitué de cendres grises à blocs de trachyte.

 

 

 

Cette disposition a été de longue date interprétée  comme résultant de l'édification d'un dôme accompagné d’une gaine pyroclastique. Celle-ci est suivie par une concentration de l'activité dans le secteur oriental avec mise en place de nuées ardentes et par l'ascension d'une aiguille dont les vestiges affleurent actuellement sous l'observatoire et le relais de télévision.

Le Puy de dôme est daté à environ 11000 ans.

Il est constitué de deux types de roches : une roche compacte et une roche pulvérulente cendreuse.

La roche compacte est un trachyte à biotite de couleur blanche et de consistance crayeuse avec des phénocristaux de sanidine d'apparence vitreuse et atteignant 2 centimètres. Cette roche claire constitue le dôme proprement dit. Elles se remarque bien sur le versant sud-ouest du volcan et près du parking de voitures au sommet.

Cette pierre compacte qui compose l'essentiel du volcan affleure peu en surface car elle est recouverte sur ses flancs et à sa base d'une grande épaisseur de cendres.