El archipiélago de Madeira forma parte de la Macaronesia y está situado en la placa africana. Se encuentra en un extremo de la sierra (submarina) de Tore, dirección NE/SO. Se considera un punto caliente, de ahí su carácter volcánico y el NE que dibuja el archipiélago.
De forma resumida, el archipiélago tiene su génesis durante la creación del Atlántico Norte y comenzó a desarrollarse durante el período Cretácico, hace unos 130 millones de años.
La isla de Porto Santo fue la primera en formarse, hace unos 19 millones de años, durante el Mioceno, emergiendo 11 millones de años después (hace 8 millones de años). La última es la isla de Madeira, con la misma fecha de formación habiendo surgido durante la transición del Mioceno al Plioceno, hace unos 5 millones de años, presentando actualmente un relieve menos erosionado que las demás islas.
Desde su aparición hasta el momento, se pueden observar cinco fases relacionadas con el vulcanismo de su formación, particularmente visibles en varias partes de las Islas Madeira:
- Formación de base, caracterizada por grandes erupciones y expulsión de material, que terminaron hace 3 millones de años.
- Formación Periferia, donde se produce una importante reducción de las condiciones anteriores con la formación de algunos diques y mesetas, que finalizaron hace 740.000 años.
- Formaciones de Tierras Altas, marcadas por la continua expulsión de material piroclástico y formación de los acantilados de las costas norte y sur, que oscilan entre los 400 y los 900 m. Este paso que terminó hace unos 620.000 años.
- Formación de los basaltos de Paul de Serra debido a una grieta en el yacimiento de Bica da Cana hace 550.000 años.
- Erupciones recientes que prácticamente definen las islas. En esta etapa, que finalizó hace 6.500 años, se sitúan los últimos fluidos magmáticos.
El constante vulcanismo, sumado a la erosión y los movimientos tectónicos, han moldeado las diferentes islas del archipiélago en lo que son hoy, dándole la orientación coincidente con el movimiento de la placa africana. En el entorno geomorfológico de la isla, se encuentra uno de sus principales atractivos naturales. La altitud de la isla, así como la complejidad de su relieve permiten identificar numerosos microclimas que permiten la existencia de varios hábitats.
Los contrastes que da el nivel litoral, con grandes deltas sumergidos, depósitos volcánicos sumergidos, grandes acantilados y grandes valles profundos, toda esta riqueza natural y geográfica es el conjunto de la isla de Madeira.