Berceau de la volcanologie, le site est un haut-lieu du volcanisme et comprend des édifices remarquables. Composé de 80 volcans, la Chaîne des Puys - faille de Limagne est exceptionnelle en raison de son alignement et de la diversité de ses formes.
Indissociable de l’image de l’Auvergne, la Chaîne des Puys - faille de Limagne est un ensemble très récent de 80 sommets regroupant toutes les formes de volcanisme. Les éruptions qui ont formé ces cônes, ces dômes ou ces maars se sont produites il y a entre 95 000 et 8 500 ans. Point culminant : le puy de Dôme à 1465 mètres, classé Grand site de France, dont l'ascension s'effectue à bord du Panoramique des Dômes, un train à crémaillère.

Constituée en grande partie de volcans dits monogéniques (formés au cours d’une éruption brève et unique), et donc véritable encyclopédie à ciel ouvert, la Chaîne des Puys - faille de Limagne rassemble toutes les formes élémentaires de volcans :
- des dômes : puy de Dôme, puy Chopine, Grand Sarcoui, Cliersou ;
- des cônes : puy de Vichatel, cratères jumeaux de la Vache et Lassolas, puys de Jumes et de Coquille ;
- des maars : narse d’Espinasse (au sud), maar de Beaunit (au nord).
La variété de ces laves est due à des chambres magmatiques de profondeurs différentes.

Alignée parallèlement à la Chaîne des Puys, la faille s’étend sur près de 30 km de long, depuis Enval jusqu’à Ceyrat en passant par Sayat et Royat. Sorte de mur végétal de 700 mètres de haut, elle marque la séparation entre le plateau des Dômes et la plaine de Limagne où se situe la ville de Clermont-Ferrand.
La faille de Limagne, élément géologique et tectonique majeur de la candidature, est née quelque 300 millions d’années après le plateau des Dômes, et est également liée aux mouvements continentaux.