Blotninger av fast fjell finnes langs kysten og i fjellveggene rett over brenningssonen. I nord og vest er de blottede veggene opp til 500 m høye. Det er her det meste av brenningserosjonen foregår pga. de permanente vestlige vindene. Dette er også grunnen for vulkanøyas asymmetriske form; vulkankjeglen er bare bevart i syd og øst.

Vulkanøya ligger på den sørligste delen av den midtatlantiske ryggen og er lokalisert like øst for Bouvet-treriftspunktet (triple junction) – et punkt hvor tre oseaniske riftsystemer møter hverandre. Øya utgjør toppen av en undersjøisk vulkan. De eldste undersjøiske bergartene er omlag 4,5–5 millioner år gammel, mens de eldste bergartene over havnivå er datert til omkring 1,4 million år gamle.

Bouvetøya har en todelt stratigrafi. Den eldste og nedre formasjon består hovedsakelig av ulike typer pyroklastiske bergarter som mest sannsynlig er dannet som submarin hyaloklastitt. Den yngste og øvre formasjonen består av lava, samt mindre mengder vulkanoklastiske avsetninger. De vulkanske bergartene har i hovedsak basaltisk sammensetning, de yngste lavastrømmene har imidlertid rhyolittisk sammensetning. Kapp Valdivia består av en yngre rhyolittisk lava dome.

I dag er den vulkanske aktiviteten er begrenset til fumaroler som opptrer mange steder på nord- og nordvestkysten som ligger nærmest kalderaen. Det finnes ingen historiske beretninger om vulkanutbrudd. Nyrøysa, en kystslette nordvest på øya, ble til mellom 1955 og 1958. Bergartene som danner Nyrøysa er 0,4–0,5 millioner år gamle, og man antar at plattformen er dannet som et resultat av ras. Det finnes historiske observasjoner av andre øyer i nærheten av Bouvetøya, som Lindsay- og Thompsonøya. Den siste antas å være ødelagt av en vulkansk eksplosjon i 1895.