Det er det mest aktive vulkanske sentrum i den søregeiske vulkanske bue, skjønt det som gjenstår i dag hovedsakelig er et vannfylt krater. Den vulkanske buen er bortimot 500 km lang og mellom 20 og 40 km bred. Regionen ble først vulkansk aktiv for rundt 3–4 millioner år siden, men vulkansk aktivitet på Thera begynte for rundt 2 millioner år siden med utstøting av lava fra åpninger rundt Akrotiri. Øya er åstedet for en av de største vulkanske utbruddene i nedtegnet historie, den minoiske erupsjonen (tidvis også kalt Thera-erupsjonen), som skjedde for rundt 3600 år siden da den minoiske kulturen var på sitt høyeste. Utbruddet etterlot seg et stort krater omgitt av vulkansk aske og kan indirekte ha ført til sammenbruddet for den minoiske sivilisasjonen på Kreta, 110 km lenger sør, ved en enorm stor tsunami. En populær, men ikke bekreftet teori er at utbruddet var kilden til legenden om Atlantis.