東京・竹芝客船ターミナルから高速船で1時間45分、夜発の大型船で8時間の大島のほぼ中央に位置し、大島の象徴ともいえる活火山である。現在の大島を形づくる大島火山は、海底火山として誕生し、今から約100万年前に現在の姿になったと考えられている。成層火山＊の複式火山で山頂付近は直径3～4kmに及ぶカルデラ＊と火口原、それに火口を囲む中央火口丘からなり、火口原には溶岩原や火山砂による砂漠＊を現出して活動のすさまじさを物語っている。三原山はこの大島火山の中央火口丘にあたり、最高点は火山南西縁の砕屑丘（さいせつきゆう）＊上にある。大島火山は有史以後も数多くの噴火を繰り返し、粘性の強い玄武岩質の溶岩を火口いっぱいに溢れさせる活動は、｢御神火（ごじんか）｣＊として島民を恐れさせてきた。最近の活動では1778（安永7）年に始まる安永の大噴火が知られ、戦後の1950・51・57・86（昭和25・26・32・61）年にも大規模な活動をして溶岩流や噴石丘を出現させている。1986（昭和61）年の噴火では、溶岩が麓の元町近くまで流出し、三原山ドライブウェイは溶岩や新しい火口によって分断されてしまった。分断された旧大野道路から山腹噴火口の溶岩流を見ると、当時の噴火が生々しく感じられる。現在は外輪山西側の御神火茶屋付近まで溶岩地帯をう回した新しい観光道路が開通している。1986年11月の噴火以前は、山頂口から火口展望台＊まで有料徒歩道が設けられていて、手軽に火口と火口原の溶岩地帯を探勝することができた。御神火茶屋の南にはもく星号遭難事故＊の慰霊碑が立つ。
　伊豆大島の南西側、元町港から波浮港に向かう島一周道路沿いに、三原山の火山活動によってつくられた、高さ約30ｍ、長さ約600ｍにわたって波打つように続く露頭「地層大切断面」がある。およそ150年から200年程度に1回という火山の大噴火によって降り積もった、スコリア・火山灰主体の降下堆積物が幾重にも積み重なってできた縞模様状の地層＊で、地元では「バームクーヘン」と呼ばれている。一見すると褶曲のように見えるが、火山体斜面の尾根と谷が繰り返す地形を覆うように降り積もった堆積物が、斜面勾配と直行するように切られて、その断面が見られるようになったものである。低い谷の部分には溶岩が流れ込んでいるのも見られる。