Вулкан можно представить как тепловой двигатель, работающий за счёт гравитации и радиоактивного распада. Более тяжёлые породы погружаются вниз, более лёгкие поднимаются вверх. Это постоянное перераспределение массы превращает гравитационную потенциальную энергию в тепло. Параллельно нестабильные изотопы в минералах распадаются и выделяют энергию, обеспечивая непрерывный внутренний источник питания.

Нагрев внутри земной коры распределён неравномерно. Литосферные плиты сталкиваются, растягиваются или расходятся. В этих зонах породы погружаются на глубину, сжимаются или, наоборот, разуплотняются. Давление и температура изменяют положение солидуса — границы между твёрдым и расплавленным состоянием горных пород. Когда местное тепловыделение и механическая работа начинают преобладать над теплоотдачей за счёт теплопроводности и конвекции, участки мантии и нижней коры переходят через порог плавления, и возникает магма.

Магма легче окружающих твёрдых пород, поэтому она стремится подняться вверх, используя трещины и слабые зоны. Тем не менее поверхность остаётся твёрдой, потому что перенос тепла к поверхности малоэффективен. Литосфера излучает энергию в космос гораздо быстрее, чем глубинные породы успевают доставить тепло снизу. На поверхности формируется охлаждённая, утолщённая и прочная оболочка — своего рода механическая крышка, которая удерживает основную массу магмы в камерах и дайках. Лишь там, где трещины соединяют глубокие резервуары с поверхностью, система кратковременно разряжается в виде извержения; затем крышка вновь «запечатывается», и тепловой двигатель продолжает работать в глубине.