Avec près de 70 km de diamètre, le massif du Cantal forme le plus grand volcan d’Europe. Bien qu’il culmine à 1 855 m au Plomb du Cantal, le centre de son activité volcanique correspondrait plutôt au Puy Griou ; ce relief, parfaitement conique, est un dôme de phonolite âgé de 6,7 millions d’années (Ma), largement entamé par l’érosion. Le Cantal est a priori un volcan éteint. Il diffère des volcans de la Chaîne des Puys car il s’agit d’un stratovolcan : il s’est édifié progressivement en de multiples phases successives, étalées sur une période de 8 Ma environ.
Au cours de l’activité du Cantal qui a débuté il y a 11 Ma, des dynamismes variés, effusifs ou explosifs, ont alterné. Les matériaux de ces innombrables éruptions (coulées, brèches d’explosions et d’effondrements, projections, constructions de cônes et de dômes, dépôts pyroclastiques, etc.) se sont empilés pour constituer un imposant strato-volcan dont l’altitude devait avoisiner 4 000 m. Ce massif a été décapité par de gigantesques effondrements de ses flancs, produisant d’énormes quantités de brèches volcaniques à son piémont. L’implacable travail d’érosion des glaciers l’a ensuite largement remodelé.
Dernier né de l’édifice, le Plomb du Cantal est un petit appareil strombolien formé il y a 3 Ma.
Les « planèzes », vastes plateaux doucement inclinés vers l’extérieur du volcan, correspondent à de vastes coulées basaltiques. Très fluides, elles ont nappé les surfaces de brèches sous-jacentes. Le basalte étant une roche plus dure que l’encaissant, ces coulées, dégagées par l’érosion, apparaissent souvent « perchées » par inversion de relief. La ville de Saint-Flour est construite en bordure d’une grande planèze. De magnifiques orgues basaltiques ornent le soubassement de la ville.
Chaudes-Aigues est renommée pour ses sources dont les eaux, jaillissant à 82 °C, sont les plus chaudes d’Europe continentale. Néanmoins, contrairement aux idées reçues, l’eau de ces sources ne doit pas sa température au volcanisme, mais à la profondeur du réseau de fractures dans lesquelles elle s’infiltre, circule et se réchauffe avant de rejaillir en surface à la faveur d’une faille.
