Vulkanai yra gedimai žemės plutos paviršiuje, per kuriuos vėliau išsiskiria magma, virsdami lava ir kartu su ugnikalnių bombomis. Jie randami absoliučiai visuose žemynuose, tačiau Žemėje yra jų ypatingo susikaupimo vietų. Pastaroji priežastis yra geologiškai aktyvūs procesai. Visi ugnikalniai, atsižvelgiant į jų buvimo vietą ir veiklą, yra suskirstyti į keletą pagrindinių kategorijų: antžeminiai, požeminiai ir povandeniniai, išnykę, neveikiantys ir aktyvūs.
Mokslas, kuris juos tiria, vadinamas vulkanologija. Tai yra oficiali disciplina, pripažinta visame pasaulyje.
Vulkaniniai išsiveržimai, kaip taisyklė, vyksta su tam tikru reguliarumu. Tuo pačiu metu į atmosferą išmetama daug vulkaninių dujų ir pelenų. Prieš kelis šimtus metų žmonės tikėjo, kad šiuos procesus sukėlė dievų rūstybė. Šiuo metu žmonija žino, kad išsiveržimas yra natūralaus pobūdžio, o ugnikalnių išsiveržimų priežastys glūdi giliuose žemės sluoksniuose, kur kaupiasi skysta karšta magma. Kai kuriose vietose jis pamažu pradeda kilti išilgai ugnikalnių angų į paviršių. Įprasta magma gana lengvai praeina pro įvairius dujų garus, todėl lava išeina palyginti ramiai. Atrodo, tarsi išsilieja.
Rūgštinė magma, kurios struktūra yra tankesnė, daug ilgiau sulaiko dujų garus, todėl susidaro aukštas slėgis, o ugnikalnių išsiveržimas įvyksta didelio sprogimo pavidalu. Šį reiškinį taip pat gali paskatinti tektoninių plokščių judėjimas ir žemės drebėjimai.
Dėl sausumos ugnikalnių išsiveržimo susidaro mirtini, įvairaus storio, pikolastiniai srautai. Jie susideda iš karštų dujų ir pelenų ir dideliu greičiu važiuoja šlaitais. Be to, į atmosferą patenka toksiškos medžiagos ir karštos lavos srautai į paviršių. Povandeninių ugnikalnių išsiveržimo pasekmės yra tiesiogiai susijusios su mirtinų bangų ir cunamių susidarymu. Gedimai, susiję su poledynmečiu, dėl didelio jų išsiveržimo, atsižvelgiant į konkrečią geologinę ir geografinę vietą, gali sukelti nuošliaužas, galingus dumblo srautus ir pačių ledynų griūtį. Vulkaniniai išsiveržimai paprastai siejami su žemės dangos praradimu, oro užterštumu, vandens telkinių, ežerų, upių, taigi ir geriamojo vandens, užteršimu.
Atskirai verta atkreipti dėmesį į netinkamą įvairių infrastruktūrų veikimą, gyvenamųjų pastatų ir negyvenamųjų namų sunaikinimą, badą ir įvairių infekcijų plitimą.
Galingų ugnikalnių išsiveržimo padariniai turi tiesioginį poveikį klimato pokyčiams ir gali sukelti vadinamosios vulkaninės žiemos pradžią. Sprogimo metu susidarę pelenai ir dujos pasieks atmosferos sluoksnį ir, kaip dangtis, visiškai uždengs Žemę. Saulės spinduliai prasiskverbs, o sieros rūgštis kritulių pavidalu pateks į paviršių. Tokių procesų poveikis bus panašus į branduolinės žiemos padarinius. Tokio pobūdžio išsiveržimai yra gana reti, ir šiandien mokslininkai daro viską, kas įmanoma, kad sumažėtų jų atsiradimo tikimybė.
