八甲田火山から50万年前に流下した石ヶ戸（いしげど）火砕流堆積物が、湖の南岸と東岸に露出している。石ヶ戸火砕流堆積物は溶結^※4して堅固で、銚子大滝をはじめとする多数の滝を作っている。発荷（はっか）峠と青ぶなには、石ヶ戸火砕流堆積物の上に生じた火山の残骸が認められることから、カルデラ形成前には、十和田山や十和利山（とわりやま）に似た中型の円錐火山があったと考えられる^1）。

　4万3千年前の奥瀬噴火（奥瀬火砕流）によって十和田湖から噴出したマグマの量は100億tで、3万年前の大不動噴火（大不動火砕流）と1万5千年前の八戸噴火（八戸火砕流）では、さらに多い500億tがそれぞれ噴出した。これらの噴火により十和田湖陥没カルデラが形成された。これらの噴火では、石英安山岩質のマグマが噴出した。八戸噴火後まもなくカルデラ南部で噴火が再開し、SiO2^※5含有量が18%も低下した玄武岩が噴出した。玄武岩マグマの噴火は1千年ほど続き、五色（ごしき）岩火山を形成した。1万3千年前ころから、噴出するマグマのSiO2が増えはじめ、石英安山岩に戻った。これに対応して噴火間隔があくとともに、爆発的になり、高い噴煙柱をつくって軽石や火山灰を広範囲にまき散らすようになった^1）。

　9千500年前の南部噴火の堆積物が、瞰湖台（かんこだい）に露出している。6千300年前の中掫（なかせり）噴火では、70億tのマグマが噴出した。中掫噴火末期に、五色岩火山の北側火口壁の一部が切断されて外湖とつながり、中湖（なかのうみ）が生じた^1）。

　915年8月17日に起こったと考えられる毛馬内（けまない）火砕流の噴火は、平安時代に書かれた『扶桑略記^※6』に記述されている。この噴火では50億tのマグマが噴出した。この噴火は、過去2千年間に日本で起こった噴火のなかで最大規模である。毛馬内火砕流は、極めて高速で四方に広がり、五色岩火山の上に開いた噴火口から20km以内のすべてを破壊した。毛馬内火砕流の上には、火山灰を多量に含む熱い入道雲（サーマル）が発生し、上空の風で南へ押し流され、仙台市上空まで達したとされている^1）。