成之复式火山，其火山口位于观音山硬汉岭和其西的牛港稜之间，略呈圆形，南北有缺口，直径约800公尺。观音山最早于60万年前喷发，目前为止共喷发三次。观音山是大屯火山汇最西的一部分，但火山的主体因岩浆库喷发耗竭而萎缩形成塌陷破火山口，是为全台湾属一属二之大火山口。其北侧以火山熔岩为主，南侧以火山碎屑流为主，火成岩以安山岩为主，另外含有一些早期喷发的玄武岩，越晚期的喷发则形成含角闪石的安山岩。淡水河沿着观音山麓流入台湾海崃，因两侧的火山熔岩与碎屑物漫流入海，而形成火山海岸。因锥状火山体的地形特性，观音山周围形