Det sentrale dalføret og elva Kamtsjatka er flankert av stor vulkanisk aktivitet. Det finnes omkring 160 vulkaner på halvøya, hvorav 29 fortsatt er aktive. Halvøya har faktisk den største tettheten av vulkaner i verden, og 19 av dem står på UNESCOs verdensarvliste. Den høyeste av disse er Kljutsjevskaja Sopka, der toppen ligger 4 750 moh. Den mest slående er allikevel Kronotskij, som har en nærmest perfekt konisk form og av mange regnes som en av verdens aller flotteste vulkaner. De fleste vulkanene tilhører Sredinnyjfjellene.