从大同市区向东30~60千米的范围内，有一系列高差几十米到几百米的锥形山包，这些矗立在盆地内的山包形态比较特别，大部分内低外高，外围又往往有个缺口，特别像马蹄或簸箕。古人利用这些山势，在山顶建有寺庙或烽燧，在山下耕种安居。1929年，法国古生物学家兼神学家德日进与中国古生物学家杨钟健在此地进行古生物调查时，确认这些山包是一个火山群。
为什么大同盆地会有火山
距今约300万年以前，山西大同与河北阳原之间因地下岩浆和断裂活动形成了一个断陷盆地，盆地曾长时间被水覆盖，与现今的贝加尔湖类似。水量多时，大同、阳原和蔚县等地可以连为一体。水位下降时，则分散成多个独立的湖泊。因此，这个区域经常是水草丰美的动物乐园，生活过大量的珍稀动物。20世纪20年代，大量动物化石在阳原县泥河湾村首先被科学家发现，被命名为泥河湾动物群。
大约在距今90万年至9万年之间，地下岩浆活动导致大同古湖及周边区域的火山喷发，形成了大同火山群。之后，大部分火山口都被几万年前的风成黄土覆盖。距今两三万年左右，永定河将华北平原与大同古湖贯通，大同湖水连同大量湖泊沉积物通过永定河流入华北平原，现在大同盆地的桑干河（永定河上游）就是在大同古湖的基础上发育的。数千年来，人们在这里安居乐业。大同火山群由32座大小不等的火山构成，在全国各火山群中名列榜首，成为中国六大著名火山群之一。
活火山还是死火山
地质学家、古生物学家、中国科学院院士—— 尹赞勋
1932年9月，地质学家、古生物学家尹赞勋来到了大同火山群，对10多座火山进行了调查，他发现所有的火山都曾经被数万年前的风成黄土所覆盖，这种黄土形成于一个特定的时期，在地质学上称为马兰黄土。马兰黄土之上，不曾发现任何火山活动的痕迹，因此，他根据火山喷发物与黄土层之间的堆叠关系做出判断，认为最新的火山活动大约发生在距今10万年到6、7万年之间，属于不再活动的死火山。
黑山脚下的黄土冲沟。冲沟，或称蚀沟，为流水在侵蚀作用下在土壤中形成的地形，一般会在丘陵的山坡上形成。冲沟很像一个缩小版的山谷，但是通常深度、宽度不过十米上下
但在1956年，苏联地质学家列别金斯基在对大同火山进行考察和系统采样后却认为，大同火山最近的喷发时间是在人类社会出现以后，所以，他推断大同火山群里的火山不是死火山，是休眠火山。
大同火山最后几期的喷发活动是在人类历史时期，大同火山群的火山都不是死火山，而是随时可以再次喷发的休眠火山。
到了1975年，社会上不断出现大同火山将要爆发的传闻，对当地的生产生活秩序造成了极大影响。
大同离北京的直线距离不足300千米，如果大同火山爆发，还将影响周边省份，甚至危及整个华北。于是，尹赞勋先生又一次来到大同，经过野外实地调查、综合考古、历史等多方面的证据，再次判定大同火山群都属于死火山。之后又有多位科学家对大同火山进行了多学科研究，已经确认大同火山群有3~4个大的活跃期，主要喷发时代始于距今80万年左右，终止于距今10万至9万年，每个大的活跃期又都有多次火山喷发，随着测试技术发展，以后会有