Derinkuyu Ovası'nın volkanik yapısı, tarih öncesi dönemlerde meydana gelen volkanik aktivitelerin bir sonucu olarak şekillenmiştir. Bu bölgedeki zengin volkanik malzemeler, hem yer şekillerini hem de yeraltı yapılarının oluşumunu etkilemiştir. Özellikle, bölgenin doğal özellikleri, insanlığa barınma alanları yaratma fırsatı sunmuş ve bu da Derinkuyu gibi yeraltı şehirlerinin inşasında önemli bir rol oynamıştır.

Derinkuyu Ovası'nın volkanik yapısı, geç Miyosen-Kuvaterner aralığında etkin olan volkanizma ile oluşmuştur. Kapadokya bölgesi, bu dönemde yaşanan volkanik faaliyetler sonucu şekillenmiştir. Derinkuyu Yeraltı Şehri'nin bulunduğu bölgenin yumuşak volkanik kaya yapısı, yerin altına doğru geniş alanlar kazılmasına olanak tanımış ve bu doğal avantaj, bölge halkının yüzyıllar boyunca güvenli yaşam alanları oluşturmasını sağlamıştır. Tüf olarak bilinen bu volkanik taş, hafif ve kolay işlenebilen bir türdür. Ayrıca, ısıyı dengede tutan yalıtım özelliği ve ani sıcaklık değişimlerine karşı koruyucu yapısı ile yeraltı şehirlerinin inşasında kullanılmıştır.