Es un volcán cónico altamente simétrico cuyos glaciares no lo han afectado mucho debido al reciente origen de estos. La inclinación de sus flancos observa 30º aproximadamente, mientras que el diámetro de su base se encuentra en los 15Km.
El cráter del volcán es ovalado con un diámetro de 800x600 m y una profundidad de 200 desde el borde hasta el fondo del mismo.
Este activo volcán apareció a mediados del pleistoceno entre un millón y 200.000 años atrás sobre capas volcánicas aún más antiguas. El pequeño cerro Morurco o Guagua Cotopaxi que se encuentra un poco más al sur es el remanente del antiguo volcán Cotopaxi cuando este tenía una actividad más explosiva que la actual.
Ya a finales del Pleistoceno hasta la actualidad el Cotopaxi reanudó su actividad y construyó el actual cono, Desde hace 500 años, en tiempos históricos, se han contabilizado numerosas erupciones del Cotopaxi que han destruido los valles cercanos, su última erupción de importancia fue en 1906, reactivándose en 1944 y 1975 pero con poca fuerza.
El carácter explosivo de sus erupciones y la gran cantidad de material incandescente ha generado numerosos flujos de lodo que han llegado hasta el océano pacífico, históricamente estos flujos han recorrido doce veces por el cauce del Río Cutuchi, por el Río Pita tres veces y cuatro veces por el Río Napo. Sin embargo en tiempos prehistóricos se han presentado lahares de gravísimas consecuencias como hace 2400 años cuando un lahar gigante producido aparentemente por un deslizamiento de grandes dimensiones, sepultó gran parte de los valles de los Chillos y Tumbaco, alcanzando hasta 130 metros sobre los causes de los ríos principales.
Un lahar similar no podría ser posible hoy en día debido a la poca cantidad de hielo, la nieve perpetua se ubica hoy a partir de los 4.900 msnm mientras que hace 2.400 años se pudo ubicar a sólo 4.000 msnm, lo que significa que la cantidad de hielo y nieve fue mucho mayor.
