L'arc volcanique des Cascades apparaît 36 millions d'années BP à l'aplomb d'une zone de subduction formée par l'enfoncement de la plaque Juan de Fuca sous la plaque nord-américaine. La chaîne des Cascades telle qu'elle se présente de nos jours se met en place entre 7 et 5 millions d'années BP, au début du Pliocène. Avec la séparation simultanée de la plaque Explorer de la plaque Juan de Fuca et l'épaississement de la zone de subduction, l'angle du plan de Wadati-Benioff augmente. Les frictions deviennent plus intenses, le relief s'accroît et le volcanisme reprend. À l'instar des principaux volcans des "High Cascades", le mont Tehama apparaît dans la région volcanique de Lassen, où une activité volcanique est présente depuis plus de trois millions d'années. Il se forme durant une période éruptive vers ans BP sur une série de failles. La plus puissante de ces éruptions atteint au moins cinquante fois la puissance dégagée lors de celle du mont Saint Helens en 1980. Au cours du Pléistocène, de constantes coulées de lave andésitique s'échappent de la caldeira, entremêlant les strates et élevant la montagne. À cette époque, le volcan atteint ses dimensions maximales, comparables au mont Saint Helens, avec un diamètre de 18 à à sa base et une altitude de plus de . Il reste actif pendant approximativement ans. Les éruptions varient de nuées ardentes à des coulées de lave andésitique à olivine et autres minéraux. À la fin du Pléistocène, un cône tardif se forme sur le versant nord-est du mont Tehama et émet des coulées vitreuses de lave dacitique.