Góra Kilimandżaro jest stratowulkaniem, który uformował się, gdy płytki poniżej spadły i porowata bazaltowa magma skalna wynurzyła się przez powierzchnię oceanu. Magma i inne gruzy tworzyły warstwy z każdą erupcją, ostatecznie unosząc się na tyle wysoko, by przenieść Kilimandżaro na wysokość 19 341 stóp.
Góra Kilimandżaro wynurzyła się z ruchu uskoków wzdłuż części Wielkiej Nizinnej Doliny. Ruch odbywa się w strefie subdukcji, obszarze, w którym skorupa oceaniczna schodzi poniżej skorupy kontynentalnej. Gdy płytka oceaniczna tonie, magma wznosi się przez porowatą skałę, pomagając w zejściu skorupy. Gdy magma wznosi się ponad skorupą, wchodzi w obszar skały zwanej płaszczem, gdzie gromadzi się i dodaje część skał płaszcza i gazów do swojej kompozycji. Ostatecznie, magma zbudowana osiąga wystarczająco wysoki nacisk, że eksploduje gwałtownie, w czym geolodzy określają wybuch wybuchowy. Dla Mount Kilimandżaro proces ten prawdopodobnie rozpoczął się około miliona lat temu. Powtórzenie tego procesu ostatecznie utworzyło trzy szczyty Kilimandżaro, znane jako Mawenzi, Shira i Kibo. Ostatnia poważna erupcja z tego procesu nastąpiła między 150 000 a 200 000 lat temu. Kibo jest klasyfikowane jako uśpiony wulkan, a Mawenzi i Shira są klasyfikowane jako wymarłe.
