De acordo com geólogos, o lago Atitlán é um dos acidentes geológico-vulcânicos mais interessantes do planeta. Nos últimos 15 milhões de anos, se formaram neste lugar três cadeias vulcânicas justapostas, sendo que a mais recente é de apenas 85 mil anos atrás. A formação desta última cadeia foi a origem de uma gigantesca erupção, que constituiu uma verdadeira hecatombe para a maior parte do atual território da Guatemala, e erradicou quase toda a vida animal e vegetal. Os impactos desta erupção foram sentidos até em lugares distantes, onde hoje é a Costa Rica e o estado mexicano de Oaxaca, e suas cinzas chegaram até a Flórida, nos Estados Unidos.