La storia geologica dell'isola di Stromboli comincia circa 200.000 anni fa, quando un primo vulcano attivo di grandi dimensioni emerge dal mare, in posizione NE rispetto all'isola attuale. Oggi di questo vulcano antico rimane soltanto il condotto solidificato (neck) rappresentato da Strombolicchio (vedi sotto).
Il vero e proprio vulcano di Stromboli emerge dal mare circa 160.000 anni fa. Inizialmente i centri di emissione sono nella parte meridionale dell'isola attuale, dove affiorano le unita piu antiche appartenenti ai complessi del Paleostromboli I e II.
Circa 35.000 anni fa il centro di emissione migra leggermente verso NO e le emissioni di lava e piroclasti danno origine ad un cono che raggiunge quota 700m s.l.m. (Paleostromboli III).
Le fasi successive della storia di Stromboli vedono la formazione ed il collasso di vari edifici. In particolare, a circa 34.600 anni fa risale il complesso eruttivo di Scari, osservabile presso Scari e a SO del paese sotto forma di spesse sequenze di bombe, lapilli e lahar. Mentre successivo (circa 26.000 anni fa) e il complesso del Vancori, caratterizzato da depositi piroclastici e basalti shoshonitici. In questa fase, la cima del vulcano era occupata probabilmente da una grande caldera. Il ciclo Scari-Vancori si conclude con il collasso del settore occidentale e nordoccidentale dell'edificio vulcanico.
La fase successiva, a partire da circa 13.800 anni fa, vede la ricostruzione dell'edificio nel settore nordoccidentale. Il nuovo centro eruttivo, detto Neostromboli, e ubicato a nord dell'attuale costone dei Vancori. Contemporaneamente, alcuni centri eruttivi secondari danno origine al "Timpone del Fuoco" presso Ginostra, alle lave di San Bartolo e di San Vincenzo.
All'incirca tra 10.000 e 5.000 anni fa il settore nordoccidentale collassa nuovamente, lasciando una profonda depressione a forma di ferro di cavallo che si estende dalla cima fino ad una profondita di circa 2.000 m sotto il livello del mare: la Sciara del Fuoco. Lentamente la spaccatura viene riempita da materiale piroclastico e colate di lava. Il centro eruttivo attuale, che si trova alla sommita della Sciara del Fuoco, e il Pizzo Sopra la Fossa, caratterizzato, come detto sopra, dalla presenza di tre crateri allineati parallelamente alla Sciara, in direzione NE-SW.