La quatrième éruption de l'Eyjafjöll débute le après 187 ans d'inactivité et se termine le 27 octobre. Une première phase éruptive de type hawaïenne se déclenche au Fimmvörðuháls, le col séparant l'Eyjafjöll du Mýrdalsjökull. Des fontaines de lave donnent naissance à de petites coulées qui se dirigent vers le nord. Cette première phase éruptive cesse le 13 avril et laisse place à partir du lendemain à un deuxième épisode éruptif qui se déclenche au sommet de l'Eyjafjöll, dans la caldeira recouverte par l'Eyjafjallajökull. Là, l'éruption est sous-glaciaire et produit des explosions phréatiques qui percent la calotte glaciaire. Un important panache volcanique se forme et se dirige vers l'Europe continentale. Les cendres volcaniques qui le composent représentant un risque non négligeable pour l'aviation civile, les espaces aériens de nombreux pays européens sont fermés préventivement, entraînant des milliers d'annulations de vols et des répercussions sur le trafic aérien à l'échelle mondiale. Après une importante baisse de l'intensité de l'éruption fin avril, une activité sporadique se met en place jusqu'à la fin de l'éruption le 27 octobre 2010. Durant les 72 premières heures, l'éruption a projeté dans l'atmosphère 80 millions de mètres cubes de cendres, soit 200 millions de tonnes, qui contiennent vraisemblablement d'uranium et de thorium, dont la radioactivité aurait un potentiel toxique du même ordre de grandeur que celui de l'accident nucléaire de Tchernobyl.