Jeologlar, Erciyes'in tarihini 20 milyon yıl öncesine kadar götürürler. Yapılan araştırmalara göre, bugünkü dağ ve çevresi 20 milyon yıl önce denizle kaplıydı. Zamanla yer kabuğundaki çatlamalar sonucu deniz çevresindeki kara parçaları oluştu ve çevre göl halini aldı. Bu iş için milyonlarca yıl geçti ve nihayet 15 milyon yıl kadar önce, bu gölde volkanik patlamalar oldu. ''neojen dönemi'' adı verilen bu devrede meydana gelen bu patlamalar, gölün ortasında bu günkü Erciyes’ten 400 metre daha yüksek koni şeklinde bir dağın oluşmasına sebep oldu. Tepede bulunan krateri iki baca beslediği için, buradan fışkıran lavların iri parçaları göl içerisinde tortulaşarak yeni bir tabaka; ince toz parçaları ise dağın 100 km ötesine kadar savrularak buralarda kül yığınları meydana getirdi.

Bu durum, bu günkü Kayseri’nin çevresindeki bulunan taş ocaklarının teşekkülüne ve Göreme çevresindeki Peri Bacalarının oluşmasına ve özellikle de bims dediğimiz krater küllerinin çevrede büyük kütleler halinde bulunmasına sebep oldu. Tomarza ve Develi bölgesindeki bims yatakları, Cırgalan, Güzelyurt, Gesi çevresindeki taş ocakları,Ürgüp ve Göreme’deki rüzgârın aşındırarak oluşturduğu Peri Bacaları, Erciyes Dağı’nın bu dönemde püskürttüğü lav ve küllerin sonucu meydana geldi.Erciyes dağı, bu ilk oluşumundan sonra uzun bir sessizlik dönemine girdi. Bu dönemde, çevresindeki gölün suları çekildi ve kara parçası oluşarak bunda da kırılma ve kaymalar meydana geldi. Tekir Yaylası, Koç Dağı, Sultan Sazlığı teşekkül etti. Dağ daha sonra yeniden faaliyete geçti. Bunun tarihi de takriben, 2 ya da 2,5 milyon yıl önceye rastlar. Bu yeni volkanik hareket, Ali Dağı, Yılanlı Dağı, Beşparmak Dağını meydana getirdi. Bu dönemdeki patlamalarda küçük taş parçaları dağın etrafındaki volkanik tepelerin oluşmasını sağladı. Artık çevre, tamamen kara parçasıdır. Sular çekilerek oluşan arazinin tek bekçisi ise Erciyes'tir.

Erciyes Dağı, bu ikinci hareketinden sonra derin bir sessizliğe büründü. Bundan takriben bir milyon yıl önceye rastlayan bu dönem buzul çağıdır. Erciyes’i de kalın bir buzul tabakası kapladı. Dağın buzullaşma dönemi dördüncü zamanın başlangıcıdır. İnsanoğlu da bu dönemde ortaya çıktı. Erciyes kendisini insanoğluna buzlarla kaplanmış bir halde takdim etti. Bugün o dönemden kalma buz parçalarının yükseklerdeki iki bazalt yatağında bulunduğu ifade edilir. Yer kabuğunun oluşumu üzerinde araştırma yapan Uzmanlar, Erciyes dağının meydana gelişini böylece anlatırken, onun üçüncü defa ateş püskürttüğü ve bunun da oldukça yeni olduğunu söylerler. Bu konuda en önemli kaynakta Miladi takvimin başlangıç dönemine rastlayan yıllarda Kayseri’ye gelen Strabon adında bir coğrafyacı, Erciyes dağında kızgın ateş bacalarının bulunduğunu buradan geceleri lavların çevreye ateş yağdırdığını söyler. Araştırmacılar, bu söylenenlerin doğru olduğunu Erciyes'in volkanik yapısının bunu gösterdiğini ifade ederler. Bu dönemdeki püskürtmeler sonucu Büyük ve Küçük Kızıltepe’ler meydana gelir. Artık ''Sönmüş bir Volkan'' ya da ''İhtiyar bir Yanardağ'' olarak adlandırılan Erciyes ilk harekete geçtiği dönemin izlerini tamamen kaybetmiştir. İlk bacalar şimdiki iki büyük zirvenin bulunduğu yerde kaybolmuş ve dağ bugünkü şeklini üçüncü ve son faaliyet döneminde almıştır. Dağın, ilk oluşumundaki yüksekliğinden de takriben 400 metre kaybettiği sanılmaktadır. Bu durumun dağın tek bir volkan yerine çeşitli volkanlardan meydana gelen bir ''volkanlar topluluğu'' oluşundan kaynaklandığı ayrıca işaret edilmektedir. Günümüzde, heybetine rağmen cazip görünüşü, büyüleyici silueti Kayseri’yi kucaklayan ihtişamı onu tabiattan çok Kayseri'nin vazgeçilmez tek sembolü haline getirmektedir. Üzerine yazılan sayısız şiir de bunun en güzel göstergesidir.

Uzmanlar, son yıllarda dünyanın çeşitli bölgelerindeki Yanardağlarda görülen volkan püskürtmelerinden hareket ederek Erciyes Dağı için de öyle bir durumun söz konusu olup olmayacağı sorusuna ''Çok uzak, hatta çok zayıf bir ihtimal'' diye cevap veriyorlar ve ilave ediyorlar: “Jeolojik araştırmalar, Erciyes'in tamamen sönmüş bir dağ olduğu gerçeğini ortaya koymaktadır.”