觀音山是大屯火山群最西北邊的火山，最高峰616公尺，是因菲律賓板塊隱沒於歐亞大陸板塊下方所引起的火山作用。觀音山的噴發時間大約從60萬年前開始，直到20萬前年才停止，期間共有三期的火山噴發。火山口西壁呈馬蹄狀之半圓形凹陷，而在淡水河一側的東壁，已因劇烈爆破或坍陷崩落，毀了火山錐體。