Il Kilimangiaro è uno stratovulcano che si è formato quando le placche sottostanti sono cadute e il magma di roccia basalto poroso è esploso attraverso la superficie dell'oceano. Il magma e altri detriti formavano strati con ogni eruzione, alla fine aumentando abbastanza da portare il Kilimangiaro alla sua altezza di 19.341 piedi.
Il Monte Kilimanjaro è emerso dal movimento di faglia lungo una parte della Great Rift Valley. Il movimento avviene in una zona di subduzione, un'area in cui la crosta oceanica scende sotto la crosta continentale. Mentre la lastra oceanica affonda, il magma sale attraverso la roccia porosa, favorendo la discesa della crosta. Mentre il magma si solleva oltre la crosta, entra in un'area della roccia conosciuta come il mantello, dove si raggruppa e aggiunge parte del mantello di roccia e gas alla sua composizione. Alla fine, il magma costruito raggiunge una pressione sufficientemente alta da esplodere violentemente, in quello che i geologi chiamano un'eruzione esplosiva. Per il Monte Kilimanjaro, questo processo è probabilmente iniziato circa un milione di anni fa. La ripetizione di questo processo alla fine formò le tre vette del Kilimangiaro, conosciute come Mawenzi, Shira e Kibo. L'ultima grande eruzione da questo processo è avvenuta tra 150.000 e 200.000 anni fa. Kibo è classificato come un vulcano dormiente, mentre Mawenzi e Shira sono classificati come estinti.
