Il vulcanismo campano è il risultato di complessi processi geodinamici provocati dalla collisione e conseguente subduzione della placca africana sotto la placca europea, con formazione di magma che, risalendo in superficie, da origine a una serie di fenomeni sismici e vulcanici. Nel corso di milioni di anni gli episodi vulcanici si sono susseguiti dando origine a edifici come il Roccamonfina, le isole Pontine, l’Archiflegreo con tutta la complessa attività dei Campi Flegrei, e il Somma-Vesuvio.
L’attività più antica del Somma-Vesuvio è datata circa 300.000 anni fa. Il complesso si presenta come un Vulcano a recinto, con due strutture concentriche: il M. Somma, all’esterno, più antico e la cui attività è terminata con il collasso della caldera in cui si è poi formato il cono del Vesuvio. Si tratta di un Vulcano a strato, costituito cioè dall’accumulo di materiali solidi, ceneri, sabbie, lapilli e materiali liquidi, una lava acida, ricca di anidride silicica (Si02). Proprio la composizione chimica delle lave determina il tipo di attività del vulcano perchè la lava acida, molto densa, alla fine dell’eruzione può chiudere il cratere con un tappo; pertanto, l’eruzione successiva dovrà iniziare necessariamente con un’esplosione che potrà o riaprire il vecchio cratere, spesso anche distruggendo parte del cono costruito in precedenza, oppure determinare l’apertura di crateri secondari.
Le eruzioni sono di vario tipo, emissioni soltanto di materiali solidi, effusioni laviche, disastrose esplosioni; comunque una tipica eruzione vesuviana è caratterizzata da tre fasi:

1. fase pliniana (da Plinio il Vecchio la cui morte durante l’eruzione del 79 d.C. fu descritta da Plinio il Giovane), con esplosione e lancio di materiale solido misto a gas ad un’altezza anche di chilometri;

2. fase effusiva con fuoriuscita di lava; le lave, quando sono povere di gas, si presentano con una caratteristica disposizione a corde, con denominazione hawaiana pahoe-hoe, perchè essendo acide e quindi molto viscose si raffreddano e solidificano prima in superficie, assumendo un caratteristico aspetto contorto con archi nel verso della corrente; se invece sono ricche di gas, che si liberano durante il raffreddamento, assumono l’aspetto di scorie bollose di varie dimensioni, lave di tipo aa;

3. fase fumarolica con emissione di gas e vapori.

I materiali gassosi vengono emessi anche nel corso delle altre fasi; la grande quantità di vapor d’acqua provoca piogge che mescolandosi con la cenere originano colate di fango dette lahar.
Le nubi ardenti o surge sono costituite da una micidiale miscela di vapor acqueo, gas e ceneri ad elevatissima temperatura che, abbattendosi improvvisamente sul territorio circostante, provocano la morte di qualsiasi organismo vivente.
L’ultima eruzione del Vesuvio si è verificata il 18 marzo del 1944, in un momento storico particolarmente difficile, quando a Napoli erano di stanza le truppe alleate. L’allora direttore dell’osservatorio Vesuviano, prof. Giuseppe Imbò, ottenne proprio dai militari statunitensi una pellicola fotografica che rappresenta l’unica documentazione dell’eruzione. Fu necessario evacuare diversi paesi vesuviani come S. Sebastiano, Somma, Cercola; si ebbero 26 morti per il crollo di tetti e solai, crollo dovuto all’accumulo di cenere. Dal 1631 fino al 1944 si era instaurata un’attività a condotto aperto, con eruzioni effusive ed esplosioni intervallate da periodi di riposo; dal 1944 in poi il cratere è ostruito e l’attività è esclusivamente fumarolica, con sismi di debole intensità.

Per ciò che riguarda la flora, il Vesuvio è sicuramente una delle aree naturali più importanti della Campania e ciò nonostante che gran parte del manto vegetale sia costituito da rimboschimenti.
Numerosi sono gli studi di ricercatori provenienti da tutte le parti del mondo. In particolare va segnalata l'opera dei botanici napoletani Ricciardi, Aprile, La Valva e Caputo che nel 1986 hanno pubblicato l'elenco completo della flora vesuviana, permettendo tra l'altro, di verificarne l'evoluzione in rapporto alle descrizioni precedenti. La ricerca ha evidenziato 996 specie, di cui 18 endemiche, 293 segnalate per il passato e oggi scomparse (soprattutto a causa dell'attività umana) e 115 nuove entità. Si può dunque affermare che la flora accertata sul Vesuvio è costituita, al momento, da 610 entità. Particolare interesse rivestono le piante pioniere, piante che svolgono un’opera di colonizzazione della lava che gradualmente viene trasformata in terreno fertile.
L’opera inizia, poco dopo il raffreddamento della lava, da parte di un lichene, lo Stereocaulon vesuvianum, di colore grigio argenteo e dal tallo rigido; il nome infatti deriva da stereòs = solido e da kaulòs = rigido. I licheni sono l’associazione di un fungo e di un’alga che vivono in simbiosi mutualistica, cioè traggono vantaggio reciproco dalla loro unione: il fungo assorbe dal terreno l’acqua e i sali minerali, linfa greggia, che l’alga con le sue cellule fotosintetiche trasforma in linfa elaborata, adatta al nutrimento. Lo Stereocaulon riesce a sgretolare lentamente le rocce magmatiche sulle quali attecchisce producendo una piccola quantità di terreno sufficiente per lo sviluppo di una vegetazione prima di tipo erbaceo, poi di arbusti e di alberi; grazie all'opera dello Stereocaulon, la completa colonizzazione avviene in pochi decenni piuttosto che in secoli. Anche l’Ontano napoletano, Alnus cordata, assume notevole importanza nel processo di evoluzione delle lave in terreno fertile perchè, come le leguminose, fissa l’azoto atmosferico.
Si presenta come un albero caducifoglio della famiglia delle Betulacee, che porta sullo stesso individuo fiori maschili e femminili detti amenti che fioriscono a primavera prima della comparsa delle foglie. Gli amenti fruttiferi sono legnosi, simili a piccole pine e i semi presentano due piccole ali per farsi trasportare dal vento lontano dalla pianta madre. La corteccia appare di colore grigio, liscia negli individui giovani; il legno, resistente all’azione dell’acqua, viene utilizzato in falegnameria navale e rappresenta un ottimo combustibile tanto che, nella seconda metà dell’800, veniva utilizzato per la fabbricazione della polvere nera nel Polverificio borbonico di Scafati.
Frutto di rimboschimenti sono invece piante come la Ginestra dell’Etna (Genista aetnensis) e la Robinia (Robinia psedoacacia).
La Ginestra dell’Etna, piccolo albero della famiglia delle Leguminose, con rami giunchiformi senza foglie e fiori di un bel giallo brillante è stata introdotta dall’Etna nel 1906 per affiancare le varietà esistenti, come la ginestra di Spagna o ginestra odorosa, la ginestra dei carbonai (Cytisus scoparius) utilizzata per la produzione di scope e la ginestra spinosa, più lente a colonizzare i suoli lavici. Curioso è il modo con cui le ginestre provvedono alla diffusione del proprio polline: i fiori (di un intenso color giallo) lo "sparano" letteralmente sugli insetti intenti a bottinarli. La Ginestra era considerata una pianta che fa passare la stanchezza: veniva utilizzata per massaggiare il torace dopo uno sforzo fisico. La pianta, infatti, contiene la sparteina, un alcaloide ad azione stimolante sul sistema nervoso e sul cuore; avrebbe anche un’azione atossica contro il veleno dei serpenti.
Anche la Robinia pseudoacacia è una leguminosa totalmente estranea all'originario ecosistema vesuviano. Il botanico Jean Robin ne importò per primo i semi dalle Americhe dando così origine ad un'ampia diffusione europea. La robinia è infatti adattabile a qualsiasi tipo di terreno ed è, tra l'altro, impiegata per consolidare pendici franose. Al di là dei pregi predetti, la robinia è oggi diventata un problema: la sua natura infestante, la capacità e la rapidità di crescita, la resistenza al caldo, al freddo e alla siccità l'hanno rapidamente trasformata in un temibile nemico per le specie autoctone. In altri termini, a causa della sua eccezionale capacità di crescita, finanche su terreni già ricoperti da manto arboreo, la robinia sta progressivamente soffocando e soppiantando le specie vegetali originarie dei siti vesuviani. Il tutto con inevitabili conseguenze sulle specie animali collegate alla vegetazione autoctona.
Il Leccio (Quercus ilex) è un albero sempreverde della famiglia delle Fagacee che forma boschi bassi e densi prevalentemente in Europa meridionale, lì dove c’è un clima mediterraneo montano. I frutti, detti ghiande, sono circondate alla base da una cupola di squame saldate e vengono utilizzate nell’alimentazione dei suini. Il legno viene utilizzato per fare ruote, pali di vite e come combustibile. Da notare una singolare forma di condotta difensiva: le foglie strette e ovali che crescono in prossimità del suolo si presentano infatti con un bordo seghettato che tende ad attenuarsi man mano che ci si approssima ai rami superiori, sino a sparire del tutto in corrispondenza della cima. Lo scopo è di rendere meno appetibili le foglie che crescono a "portata di bocca" degli erbivori.

Uno dei principali componenti delle lave vesuviane è la leucite, dal greco leukos, bianco, un silicato di Alluminio e di Potassio K[AlSi2O6]. Isolato si presenta sotto forma di cristalli trapezoidali con 24 facce, mentre nelle lave appare sotto forma di macchioline biancastre regolari, di dimensioni intorno al centimetro. Si altera rapidamente e sono proprio i suoi costituenti come il Potassio che, liberandosi nel terreno, conferiscono ai terreni vesuviani la caratteristica fertilità.
La leucite si trova pure nei tufi e nelle lave del Roccamonfina dove si è anche tentato di sfruttarla industrialmente per la produzione di alluminio e di potassa.

La battaglia per l’istituzione del Parco è stata lunga e sofferta. La prima proposta di tutela fu fatta agli inizi degli anni ’70 dai senatori Papa e Fermariello e da allora fu un susseguirsi di convegni, mostre e manifestazioni culturali per attirare l’attenzione dei cittadini e delle autorità sull’abbandono e il degrado in cui versava l’unico vulcano continentale attivo d’Europa, il più famoso e visitato sin dalla seconda metà del ‘700, quando divenne meta del Grand Tour.
Istituito finalmente nel giugno del ‘95, il Parco si estende su una superficie di 8.482 ettari e comprende il complesso vulcanico del M. Somma (1132 m) e del Vesuvio (1281 m). Interessa il territorio di 13 comuni e ospita al suo interno la Riserva Tirone - Alto Vesuvio, gestita dalla Forestale.

L’escursione segue il percorso ripetuto ogni anno dai devoti.
Si sale lungo il Vallone del Castello, attraverso boschi di castagni. Da quota 415 m, percorrendo un sentiero a tornanti sui materiali piroclastici delle eruzioni precedenti e successive a quella del ’79 d.C., in circa 90 minuti si raggiunge il sentiero 00, detto "‘a traversa" perchè taglia le pendici del Somma alla quota costante di 750 m. Dopo pochi metri a sinistra si incontra uno spiazzo con una cappellina dove, in occasione della festa si ferma la “paranza dello Gnundo”, detta così perchè questa parte di sentiero viene chiamata “gnundo” o congiunzione in quanto qui si incontrano i territori appartenenti ai Comuni di Somma e di Ottaviano.
Da questo punto, dietro l’edicola, partono lungo il Vallone del Murello molti sentieri, che in circa un’ora permettono di raggiungere, a quota 1100 m, l’area dove si ferma la “paranza d’o Ciglio”. I sentieri sono tutti molto ripidi soprattutto quello ripristinato dall’Ente Parco con scalini e poggiamani, che è interessato da numerose frane.
Pochi metri più su a quota 1132 m è Punta Nasone, la più alta delle creste del Somma da cui si può avere una splendida visuale sul Gran Cono, sulla Valle dell’Inferno e sulle colate laviche del 1944, ampiamente colonizzate da un lichene, lo Stereocaulon vesuvianum.

Il Santuario sorge sui ruderi di un antico castello fatto erigere nel 1269 da Carlo d’Angiò, che prediligeva la zona per l’amenità e la salubrità.
Successivamente, sia per le guerre che per le eruzioni, il castello fu abbandonato finchè, nel 1622, Don Carlo Carafa, fondatore della Congregazione dei Pii Operai, costruì sui ruderi una casa per la sua Comunità e ripristinò anche un’antica cappella dedicata a S. Lucia, collocandovi una statua in legno della Vergine, da cui il nome di “S. Maria del Castello”.
L’eruzione del Vesuvio del dicembre 1631 distrusse ogni cosa tranne la testa della statua che fu trovata sotto le ceneri e fu portata dai devoti ad uno scultore napoletano, affinchè la ripristinasse. Lo scultore però dimenticò per molto tempo la testa chiusa in una cassa, finchè un giorno la figlia dello scultore che era paralizzata a letto sentì una voce che la invitava ad alzarsi e ad aprire la cassa e a ricordare al padre il lavoro da compiere. La ragazza scoprì di poter camminare, guarì completamente e lo scultore rifece la statua simile alla precedente. Altri miracoli si verificarono durante la ricostruzione della chiesa: la Vergine apparve per ottenere dal nobile Antonio Orsini i fondi necessari al completamento dell’opera; una sorgente scaturì improvvisamente per fornire l’acqua necessaria ai lavori. Finalmente, nel 1650, la statua fu trasportata nel nuovo Santuario il Sabato dopo Pasqua e da allora ogni anno si ripete la Festa della “divozione”.
Alla Festa, che dura dal Sabato in albis fino al 3 maggio, partecipano tutti i Comuni del versante sommano in quanto, oltre ad un significato religioso la Festa ha la funzione di esorcizzare le paure di probabili future eruzioni. Pertanto i fuochi, che la sera si accendono lungo le pendici del M. Somma, simboleggiano le colate di lava, mentre i fuochi pirotecnici evocano le esplosioni. Altra particolarità è la salita sul monte delle ”paranze”, gruppi di persone dei vari quartieri che si fermano lungo il percorso per mangiare, ballare, organizzare piccoli spettacoli.

La chiesa, retta dai Frati Minori dalla fine del XVI secolo, fu costruita su un edificio preesistente. Presenta un portico di accesso, con archi su colonne con capitelli di reimpiego, un interno settecentesco con abside poligonale e una cripta con affreschi del XIII e XV secolo.

Il Museo, finalizzato a “stimolare la conoscenza e la valorizzazione di un’identità fatta di memoria collettiva, di pratiche, arti e saperi”, comprende una collezione di 3200 pezzi, testimonianze di cultura contadina dal 1050 ad oggi, un Museo vivente in cui vengono fatti rivivere gli antichi mestieri come: “ ‘o Conciapiatti, ‘o Molaforbici, ‘a Filatrice” ecc., uno zoo con animali da cortile e animali che aiutano il contadino nei lavori, nonchè un orto didattico.