Núi Kilimanjaro là một tầng núi đá được hình thành khi các mảng bên dưới nó rơi xuống và magma đá bazan xốp phun trào qua bề mặt đại dương. Magma và các mảnh vụn khác hình thành từng lớp với mỗi lần phun trào, cuối cùng tăng lên đủ cao để đưa Núi Kilimanjaro lên độ cao 19.341 feet.
Núi Kilimanjaro nổi lên từ chuyển động đứt gãy dọc theo một phần của Thung lũng Great Rift. Sự di chuyển xảy ra trong một đới hút chìm, một khu vực mà lớp vỏ đại dương đi xuống bên dưới lớp vỏ lục địa. Khi phiến đại dương chìm xuống, magma bốc lên xuyên qua lớp đá xốp, hỗ trợ quá trình đi xuống của lớp vỏ. Khi magma tăng lên qua lớp vỏ, nó đi vào một vùng đá được gọi là lớp phủ, nơi nó đọng lại và thêm một số đá lớp phủ và khí vào thành phần của nó. Cuối cùng, magma tích tụ đạt đến áp suất đủ cao khiến nó phát nổ dữ dội, theo cách mà các nhà địa chất gọi là một vụ phun trào bùng nổ. Đối với núi Kilimanjaro, quá trình này có thể đã bắt đầu khoảng một triệu năm trước. Quá trình này lặp đi lặp lại cuối cùng đã hình thành ba đỉnh Kilimanjaro, được gọi là Mawenzi, Shira và Kibo. Vụ phun trào lớn cuối cùng từ quá trình này xảy ra từ 150.000 đến 200.000 năm trước. Kibo được phân loại là núi lửa không hoạt động, trong khi Mawenzi và Shira được phân loại là đã tuyệt chủng.
