火山噴火は少数の活動的火山で起こるという発生場所がきわめて限定される現象であるが，一方，噴火規模が巨大になり被災域が広範囲に，ときには全世界に影響が及ぶという災害である．火山噴火は大量の熱エネルギーによる山体内部からの激しい変動であるから，ハードな方法での抵抗は無意味であり，敬遠方策が基本の対応とならざるをえない．
1. 火山噴火
1.1 マグマと噴火様式
マグマ（熱やガスも含む）が地表に噴出するのが噴火であり，この噴出のしかたが爆発的であれば破壊力は強大で，噴石・火砕流・山体崩壊などさまざまな災害事象が発生して，大きな被害が引き起こされる．噴火が爆発的か否かはマグマの粘性やガス含有量などによって決まる（図4.1）．
粘性などを大きくする化学組成をもつマグマは，沈み込みのプレート境界において形成される．日本が位置する環太平洋域はほぼ全域沈み込み境界にあたり，火山噴火災害の危険がひじょうに大きい地帯である．沈み込み境界では，海洋プレートにより持ち込まれる大量の水による融点降下，融点の低い大陸地殻（花崗岩質）への高
温マグマの混入などによって，一般に珪酸含有量の多い珪長質マグマが形成される．珪酸は重合して糸のようになり網状の構造を作って高粘性を示す．珪酸含有量が50％ほどの岩石を安山岩という．日本の火山の70％は安山岩質である．
マグマが地表近くまで上昇してくると冷却および圧力低下により結晶が次第に成長してくる．残りの液相の部分ではガス成分が多くなり，その発泡によってマグマ上部のガス圧が増大する．ガス成分の大部分は水で，これを多く含むマグマはガス圧が高くなる．高粘性であるとガス成分は容易には外へ逃げ出せない．したがって珪長質マグマではガス圧が高くなる．
マグマが火口近くへ上昇してきてガスの発泡が進み急激に体積を膨張させると，マグマ片とガスの混合物は火口から激しく噴出する．これによりマグマが細かく砕かれた物質（火砕物）が多量に放出され，また，山体の一部も破砕され，激しい噴火となる．ガス成分が多くてもその脱出・分離が効率的に進めば，爆発には至らない．これ以外のタイプの爆発には，マグマが火山体中の地下水や海水を熱し急速気化させることによって起こる水蒸気爆発あるいはマグマ水蒸気爆発（マグマ自体も粉砕される）がある．
1.2火山地形
火山の基本形は，火砕物や溶岩が運搬され堆積してつくられた堆積地形である（図4.2）．運搬は噴火の力によりおこなわれるので，噴火の様式が火山の地形・構成物質・堆積構造などをほぼ決めている．火山の地形には噴火口などの凹地形や，火山体形成後における侵食・堆積の地形もある．これらの地形は噴火の履歴を記録しており，危険予測の手段を提供する．
玄武岩質マグマの火山は溶岩が火口から溢れ出すという比較的穏やかな噴火をおこない，低粘性の溶岩流は広く遠くまで拡がってなだらかな盾状火山をつくる．ハワイ島の火山はその典型である．大量の溶岩が長い割れ目状の火口から溢れ出すと，広大な玄武岩台地が形成される．
爆発的噴火では，噴き上げられた火砕物が火口近くほどより多く降下・堆積する結果として，円錐状の火山がつくられる．安山岩質マグマの場合，火砕物噴出と溶岩流出とが生じ，これが多数回繰り返されて成層火山が形成される．比較的最近の溶岩流出は，山腹・山麓部に押し出して盛り上がった舌状の地形で識別できる．粘性率のひじょうに大きい流紋岩質の場合で脱ガスが効率的に進むと，溶岩はほぼ固った状態のままで押しあがり，ドーム状の溶岩円頂丘をつくる．
大規模な火砕流が生じると，それが抜け出たあとには大きなカルデラが出現し，火山の周囲には広い火砕流台地が形成される．巨大崩壊が生じた場合には一方が開いた馬蹄形のカルデラがつくられる．これにより生産された多量の岩屑は遠方にまで流下して多数の小円丘（流れ山）で特徴づけられる堆積地形をつくる． 水蒸気爆発が生じると，火口の大きさのわりには小さくて低い円錐状山体の砕屑丘がつくられることが多い．スコリア（火山礫）を放出する小噴火では多数の砕屑丘がつくられる．マグマが水と接触すると爆発的な噴火（マグマ水蒸気爆発）が生じ，大きな爆裂火口（マール）が形成されることがある．
2. 噴火災害事象
2.1 降灰・噴石・溶岩流
火山灰・軽石・火山礫・火山弾など，マグマが粉砕されて生じた大小さまざまな物質を総称して火砕物と呼ぶ．火口から立ち昇る噴煙は，高温の空気と火山ガスに比較的細かい火砕物が混じったものである．火山灰の噴出はほぼすべての様式の噴火で生じ，大規模噴火ともなると噴煙柱は30kmを超える高さに達し，成層圏に運び込まれた大量の火山灰は，地球を周回し日射を妨げて，世界の気温を下げることがある．日本のような偏西風地帯では，降灰域は火口から東に向かって細長く伸びる．
火山灰の降下・堆積は，農作物倒伏・交通障害（視程低下やエンジントラブル）・健康障害・水質汚濁などの被害や障害を広範囲にもたらす．噴火の後に雨が降ると，火山灰は湿って重くなり粘りを増すので，植物は倒れたり呼吸を妨げられ枯死したりする．
上空に放出された溶岩の塊が回転しながら落下して弾丸状になったものを火山弾と言う．火口を埋めていた岩石や古い溶岩が噴火によって吹き飛ばされ，岩塊として落下してきたものを噴石と呼ぶ．火山弾や噴石の落下範囲は火口から3～4km以内，ほぼ山地内に限られる．
溶岩流の流れる速度は粘性率が大きいほど遅いので，日本に多い安山岩質の溶岩では毎分数m以下である．このようにゆっくりと動く間に冷えて固まっていくので，山頂火口からの溶岩流が山麓にまで達することはほとんどない．ただし，桜島の大正噴火（1914年）のように，噴出量の多い山腹噴火であると山麓を埋めることがある．富士山や伊豆諸島の火山は現在玄武岩質の溶岩を噴出しているので，山麓にまで到達する．
2.2 火砕流・泥流
高温の火山ガスと多量の火山灰・軽石などの火砕物とが混然一体となって高速度で運動するのが火砕流である．固体の火砕物が集った本体部の温度は500℃以上で，噴煙を噴き上げながら秒速100m近くの高速度で，周りに高温熱風を伴って突進してくるので，非常に危険な噴火事象である．20世紀における死者1,000人以上の火山災害11件中の8件は火砕流によるものであった．
火砕流には大きく分けて噴煙柱崩壊型と溶岩崩落型とがある．噴出直後の火砕物とガスとの混合物は，周辺の空気よりも大きな密度を持っている．火口からの噴出速度が十分な大きさでないと，この混合物はいったん噴き上がったものの浮力が得られず失速したような状態になり落下してくる．こうして生じた噴煙柱崩壊型の火砕流は，高い尾根も乗り越える非常に厚みのある高速・高温の流れとなって拡がり，火山周辺を埋めつくす．巨大規模のものは火口から100km以上も離れたところまで到達する．阿蘇山における7万年前の火砕流は180km離れた中国地方西部にまで達した．噴出した大量の火砕物は火砕流台地を作り，それが抜け出た跡は陥没してカルデラになる．
溶岩崩落型の火砕流は，急斜面上に噴出した溶岩のドームが崩壊し，溶岩塊が斜面上を転落していく間に更に細かく砕かれて，内部から高温ガスが噴出し，溶岩片や火山灰が一体になって流動するものである．これは規模が小さく（体積は一般に100万m3以下），その運動は地形に支配されやすく．主として谷間を流下する．1991～1994年の雲仙・普賢岳における火砕流はこのタイプである．
噴出した高温の火砕物が，雪や氷河の融水あるいは火口湖の水と一体になり，土石流のような流れとなって高速で流下するのが，噴火に伴って生じる火山泥流である．山腹に堆積した火山灰が，噴火後における強雨の流出水と一体となり流動化するという，2次的な火山泥流もある．細かい火山灰を多く含むのでひじょうに流動的で，時速数十kmという高速度で流れ，遠くにまで到達する．大雨による土石流と同じように，その運動は地形によってほぼ決められ，谷底を流下し勾配の緩やかな山麓に拡がって堆積する．ほとんど地形の影響を受けない大型火砕流とは対照的である．
新しい火山灰堆積層は透水性が小さいので，強い雨があるとすぐに表面流が発生する．植生は破壊され埋められているので，この表面流は抵抗をあまり受けることなく流れ，侵食によって火山灰を多量に取り込んで容易に泥流に成長する．火山噴火があれば大なり小なり火山泥流が発生している．
1985年にコロンビアのネバドデルルイス火山（5399m）が噴火し，山頂部を覆う氷河の融解によって大規模な泥流が発生した．その到達距離は火口から最大80kmにまで達し，全体で2.3万人の死者が出た．火口から45km離れたところにあった人口3万のアルメロの街は泥流によりほぼ全域が埋められ，ここだけで2.1万人の死者を出した．この街は谷の出口の扇状地にあり，ハザードマップには泥流危険域であることが明示されていた．
2.3 山体崩壊・岩屑なだれ・津波
噴出物が積み重なって出来ている火山は本来的に不安定であり，噴火や地震を引き金として大崩壊を起こす．1888年に磐梯山の北面が水蒸気爆発を引き金として大崩壊し，山体の上部が吹き飛んだ．近年では，1980年にアメリカのセントヘレンズ火山において，溶岩ドームの上昇による山体の変形が進んで大崩壊に至り，続いて大噴火が生じた．噴火後の山の形は磐梯山とほとんど同じである．このような山体崩壊は特殊なことではなく，数十万年に及ぶ大型火山の一生の中では何度も起こる普通の現象である．富士山も含め日本の成層火山の4割に，山体崩壊の痕跡が認められる．
大量の崩壊物質は岩屑なだれとなって高速で流れ下る．磐梯山の噴火では，1.2 km3の崩壊物質は北麓に流下して川を堰きとめ，多数の湖沼を作った．岩屑なだれの堆積層は，表面に流れ山と呼ばれる小丘を多数作るので，かつてそれが起こったことが容易にわかる．崩壊により圧力が除去されると，山体中の高温熱水は急速気化して爆発し，爆風を発生させる．セントヘレンズにおける爆風は時速300km以上の高速で突進し，600km2の森林をなぎ倒した．大規模な岩屑なだれが海に突入すると津波が発生する．1792年の雲仙岳・眉山の崩壊では，0.3km3の土砂が有明海に突入し，対岸の熊本沿岸に最大23mの高さの津波を引き起こした．これによる死者は島原側で1万人，熊本・天草で5千人に達した．
3. 火山防災
3.1 噴火予知
マグマが火山の直下1～10kmぐらいの深さにあるマグマ溜りへ一旦集まり，そこから更に上昇して地表に出現するのが噴火である．噴火予知は，このマグマの集積と移動に伴って生じる異常現象を捉えるという方法でおこなわれる．この現象には，地震，火山性微動，地形変化，電磁気現象（地電流・地磁気などの変化），熱異常，火山ガスの組成・量・温度の変化、噴煙量の変化などがある．火山性地震はマグマが岩盤を破壊して入り込むことによって起こる．これは一般の人でも感じ取りやすい現象であり，有力な前兆でもある．この震源が浅くなってくると噴火が近いと推定でき，それが集中するところが噴火地点を示す．火山性微動は，地震よりも長く続き波形も違う連続的な振動で，マグマ溜りの圧力増大やマグマの移動などにより発生する．マグマが浅いところにまで上昇してくると，山体の隆起，傾斜増大，地割れの発生などが起こる．地形変化の著しいところは噴火の可能性の高い地点を示す．
このようにマグマの活動とこれら前兆現象との因果関係は明確である．しかし，いつ噴火するかがたとえ予測できたとしても，その後も再び大きな噴火があるのかないのか，どのように推移しいつ終息するかについての予測はほぼ不可能である．警戒情報が出されても噴火に至らないのはしばしばである．噴火活動は数日で終わることもあれば，数年続くこともある．容易に終息宣言が出せないので，長期間の避難・立入り禁止・道路閉鎖などが余儀なくされ，地域の社会経済活動に大きな影響を与える．火山の観光地ではこれはとくに深刻な問題になる．
3.2 危険火山
日本列島は沈み込みプレート境界に位置するので，爆発的な噴火をおこなうマグマの火山が多数形成されている．世界の活動的な火山のおよそ8%が日本列島とその周辺域に分布する．
気象庁は，およそ過去1万年以内に噴火した火山および現在活発な噴気活動のある火山108を活火山とし，これらを最近100年間と過去1万年間の火山活動の度合いにより，A，B，Cの3ランクに分類している． Aランクは100年活動度または1万年活動度がとくに高い活火山で，十勝岳，樽前山，有珠山，北海道駒ケ岳，浅間山，伊豆大島，三宅島，伊豆鳥島，阿蘇山，雲仙岳，桜島，薩摩硫黄島，諏訪瀬島の13火山である．Bランクは100年活動度または1万年活動度が高い活火山で，富士山，箱根山，磐梯山，鳥海山，霧島山など総数36である．このランクは火山学的に評価された過去の火山活動度にもとづいた分類であり，現在の噴火の切迫性を示すものではない．
木曽・御岳山は2万年間活動していなかったが，1979年突然に水蒸気爆発を起こした．史上最大規模の噴火は1815年のインドネシア・タンボラ火山の噴火であるが，この火山ではそれ以前の噴火は知られていなかった．このように，活火山でないと言い切るのは容易ではない．
現在活発に活動し，また噴火の記録の多い火山は，危険な火山としてまず挙げられる．桜島は世界でも最も活動的な火山で，頻繁に噴煙を高く噴き上げている．噴火の記録が最も多いのは浅間山と阿蘇山である．桜島と浅間山では噴石の危険が常にあるので，入山規制がおこなわれている．阿蘇山・中岳の553年の噴火は日本で最古の噴火記録である．噴火の記録がついで多いのは霧島山，伊豆大島，三宅島，有珠山などである．三宅島と有珠山はかなり等しい時間間隔で大きな噴火を繰り返している．タンボラ火山の例のように，休眠期間が長いと噴火の規模が大きくなるという傾向があるとも言われており，近年の活動度だけからは危険程度を判断することはできないようである．
最大の被害をもたらしており最も恐れられるのは火砕流である．火砕流発生の危険性は多くの火山で指摘されるが，過去の災害履歴や現在の活動度から，十勝岳，北海道駒ケ岳，有珠山，浅間山，雲仙岳，霧島山，桜島などがとくに危険が大きいと判断されている．北海道駒ケ岳は1640年に，浅間山は1783年に，雲仙岳は1991年に大きな火砕流災害を起こした．
南九州のシラスのような火砕流台地を火山周辺に広げている大カルデラは，巨大火砕流がかつて起こったことを明らかに示す．最近では，薩摩半島の南50kmにある鬼界カルデラ（薩摩硫黄島）が約7000年前に巨大噴火を起こした．日本における巨大火砕流噴火の発生は1万年に1回という稀な頻度であるが，ひとたび起これば広域が，例えば九州全域が壊滅するという超巨大災害が起こる可能性がある．
山体崩壊による岩屑なだれ及び津波は，頻度は小さいものの多くの人命被害をもたらしている．日本には山体崩壊を起こしやすい大型成層火山が数多くある．日本の火山の山麓には，30ほどの岩屑なだれ堆積層がみられる．そのうちの4例は最近400年の間に起こっている．これらは北海道駒ケ岳1640年，渡島大島1741年，雲仙岳・眉山1792年，磐梯山1888年である．富士山の山体規模はとくに大きいので，発生する崩壊と岩屑なだれの規模は巨大になる恐れがある．
日本上空では偏西風が卓越するので，噴き上げられた火山灰は火山の東方に細長く伸びる範囲に堆積し，種々の混乱・障害を引き起こす．九州の火山でも噴火が大規模であれば，本州一円が大きな影響を受ける．約7万年前の阿蘇山噴火による火山灰が10cmの厚さに堆積しているところが北海道においても見られる．火山がない都府県にも火山の災害は及ぶ．
3.3 ハザードマップ
噴火は火口というほぼ確定できる地点で起こるので，噴火の規模や様式を設定すれば，火山体の地形を基にして，その噴火により起こる種々の災害事象の発生がどの範囲に及ぶかを示すことができる．このため，ハザードマップ（災害危険域および避難場所等を示す地図）は火山について最も早くから作成されている．
一つの火山は種々の発達ステージを経て数十万年ほど活動を続ける．各ステージにおける数千年ぐらいの短期間をとれば，マグマの性質はほとんど変わらず， 類似した噴火を続けるという性質がある．したがって，噴火の履歴，火山の発達ステージ・噴火サイクル，マグマの性質・挙動などを調べて，予想される噴火の様式・規模・地点などを設定することができる．過去に起こった大きな噴火と同じ規模の噴火が生じた場合，という設定はよくおこなわれる．この予想される噴火が生じた場合，降灰，噴石，火砕流，泥流，溶岩流などがどの範囲に及ぶかを，それらの運動機構と地形条件とから推定して，図に示したのがハザードマップである．
史上最大の火山泥流災害を引き起こした1985年ネバドデルルイス火山噴火の直
前にハザードマップが急いで作成され，泥流によって壊滅し死者2.1万人を出したアルメロの街は危険域と明示されていた（図4.3）．しかし，この大被害の発生を防ぐことはできなかった．ハザードマップという1次情報を被害軽減にまで結びつけるには，住民に対して適切な防災対応行動を始動させる種々の方策が必要となる．
危険域予測の精度は災害現象によって異なる．大規模な火砕流の危険域はその性質上，火口からある半径の円内というように極めて大まかに設定せざるを得ない．たとえば，ルイス火山のハザードマップでは，最近の火砕流堆積域がほぼ10km範囲であることなどから，半径20kmの円内を中程度の危険域としていた．これに対し泥流は，その運動がほぼ完全に地形によって支配されるので，火山体および山麓の谷地形にもとづいて，危険域を精度よくゾーニングすることができる．溶岩崩落型の火砕流は一般に規模が小さいので地形の支配を受けやすい．
火山の谷は山頂から放射状に派生するので，泥流や火砕流が一つ隣の谷に流入すれば，山麓では大きく離れたところに到達するということも起きる．ハザードマップを利用する場合，それがある限定された仮想噴火に基づいていること，災害現象によってその精度や意味するものが異なること，噴火が大規模になれば危険域は限定し難くなること，したがって安全域を保証するものでないこと，などを理解している必要がある．