Йеллоустоун находится на северо-восточном краю равнины реки Снейк, гигантской арки, вырезанной в горах, которая прослеживает путь Северо-Американской тектонической плиты через центр активности земной мантии за последние 17 миллионов лет. Современные пейзажи парка отражают последние проявления активности этого центра, расположенного тут совсем близко к поверхности земли под земной корой. Йеллоустоунская калдера — самая большая вулканическая система Северной Америки. Часто её называют «супервулканом», так как она образовалась в результате катастрофического извержения 640 тысяч лет назад. В парке прослеживаются также и следы двух других, более ранних извержений, оставивших после себя скальные образования из вулканического туфа. Все три извержения подняли огромное количество пыли, которое разнесло по всей Северной Америке. Остатки пыли были обнаружены в сотнях километров от парка. Предположительно, образовавшиеся пепел и газы поднялись в атмосферу и привели к измемению климата и исчезновению многих видов животных и растений, в основном в Северной Америке.