Muntele Kilimanjaro este un stratovulcan care se formează pe măsură ce plăcile de dedesubt au căzut și magma rocă bazală poroasă a erupt pe suprafața oceanului. Magma și alte resturi au format straturi cu fiecare erupție, în cele din urmă ridicându-se suficient de înalt pentru a aduce Muntele Kilimanjaro la înălțimea de 19.341 picioare.
Muntele Kilimanjaro a ieșit din mișcarea de defecțiune de-a lungul unei părți a Văii Mari Rift. Mișcarea are loc într-o zonă de subducție, o zonă în care crusta oceanică coboară sub crusta continentală. Pe măsură ce placa oceanică se scufundă, magma se ridică prin roca poroasă, ajutând la coborârea crustei. Pe măsură ce magma se ridică dincolo de coajă, ea intră într-o zonă a pietrei, cunoscută sub numele de manta, unde piscinează și adaugă o parte din roca și gazele din manta la compoziția sa. În cele din urmă, magma construită atinge o presiune suficient de mare încât explodează violent, în ceea ce geologii numesc erupție explozivă. Pentru Muntele Kilimanjaro, acest proces a început probabil cu aproximativ un milion de ani în urmă. Repetarea acestui proces a format în cele din urmă cele trei vârfuri ale Kilimanjaro, cunoscute sub numele de Mawenzi, Shira și Kibo. Ultima erupție majoră din acest proces a avut loc între 150 000 și 200 000 de ani în urmă. Kibo este clasificat ca un vulcan inactiv, în timp ce Mawenzi și Shira sunt clasificate ca dispărute.