根据地层考据，伊豆半岛的历史可追溯至约2000万年前。
距今约2000万年前，伊豆的纬度在现今的硫磺岛附近，距离本州往南数百公里远。此时的伊豆仍是在海底深处活动的火山集合体（海底火山群）。“太平洋板块”，此巨大板块隐没至伊豆半岛所在的“菲律宾海板块”之下，产生的岩浆成为了将来形成伊豆半岛大地的来源。另一方面，菲律宾海板块则隐没至本州下的“欧亚板块”之下。形成于菲律宾海板块上的海底火山以及火山岛随着板块向北移动，约100万年前与本州相撞。陆地都隐没至海里，形成了现在半岛的形状。这一切发生在距今约60万年前。
成为半岛后，直到距今约20万年前，陆地上不断喷发着岩浆，形成了现在天城山及达磨山等伊豆骨干的大型火山。
这些大型火山活动结束后，开始了日本少有的单成火山群活动，成为现在“伊豆东部火山群”的活火山之一。此外，在板块运动下，现在伊豆大地仍不断地向本州挤压，其地壳运动形成了各式各样的地形。正是这不断活动的地质学特异性，打造了现在伊豆半岛许多的美景与温泉．哪怕是全世界也找不到第二例，甚至可称之为地球奇观。