Pod ziemią tkwi tam superwulkan – komora magmowa o wymiarach 80 na 55 km, jedna z dziesięciu takich na Ziemi i wykazująca obecnie największą aktywność. Yellowstone wybuchał już trzykrotnie, po raz ostatni 640 tys. lat temu.
Superwulkany zasilane są tzw. pióropuszami płaszcza, czyli strumieniami nagrzanej materii przedostającymi się z głębi Ziemi ku jej powierzchni. Obszar "źródła zasilania" Yellowstone udało się oszacować dzięki pomiarom przewodnictwa elektrycznego stopionych skał oraz podgrzanej wody, sięgającym do głębokości 320 km. Okazało się, że pióropusz rozciąga się na obszarze 640 km ze wschodu na zachód i zawiera więcej płynu, niż wcześniej sądzono.