主要的8個島嶼在北回歸線南側，相當于狹義的夏威夷群島，即夏威夷島、毛伊島、卡胡拉韋島、拉奈島、莫洛凱島、瓦胡島、考愛島、尼豪島。各島是從洋底巨大裂隙噴發形成的火山島。夏威夷島上的冒納羅亞火山（海拔4，170米）、基拉韋厄火山（海拔1，247米）都是活火山，常常從山頂火口和山腰裂隙溢出熔巖流。終年盛行東北信風，各島迎風的東北坡降水豐富，多熱帶雨林；背風的西南坡干燥少雨，多熱帶草原。


熱泉之說

早在20世紀60年代，地質學家曾提出用夏威夷島下暗藏的熱泉活動來解釋夏威夷的奇異地貌。所謂熱泉，是指地球內部有異乎尋常的熱度熔巖的地方。地質學家認為，太平洋板塊在夏威夷熱泉的上方緩慢移動，就好像是一張紙在一根點燃的蠟燭上移動，移到哪里，哪里就開始噴發火山，形成火山島。
20世紀70年代，美國普林斯頓大學的物理學家賈森·摩根提出，熱泉的熱量來自地核內不斷上升的巖漿的噴發。他把這種巖漿噴發叫做“地幔煙囪”。摩根認為世界上有20個存在“地幔煙囪”的地方，例如冰島共和國和美國黃石國家公園，以及夏威夷。

目前還沒有足夠的證據證明摩根的理論，但大多數地質學家都認可這一理論。許多地質學家還用這種理論來解釋世界上許多火山的成因。
雖然許多人一直在堅持不懈地尋找熱泉之說的證據，但是一無所獲。美國西北大學的塞斯和伊利諾伊大學的卡羅·施太恩夫妻倆花了數年時間來測量世界各地海底的熱量，以檢驗“地幔煙囪”的觀點是否正確。他們說，夏威夷周圍的海底散發的熱量并不比其他地方多，因此，夏威夷的熱泉之說站不住腳。
還有一些研究者嘗試利用地震波來找到“地幔煙囪”。地震波在通過不同的巖層、不同的熱度時，會有不同的速度，因此可以根據地震數據來檢測地質構造。但是，研究人員試圖尋找“地幔煙囪”的種種努力也許徒勞。有人認為，美國黃石國家公園內原來有所謂的“地幔煙囪”，但現在已不復存在。


板塊裂縫之說


如果“地幔煙囪”根本不存在，那么夏威夷群島是如何形成的呢？美國加州理工大學的研究人員唐·安得森認為，夏威夷這樣的系列島嶼鏈，是沿太平洋板塊中部的裂縫造成的。這種板塊裂縫是在數百萬年來板塊移動過程中形成的。板塊之間擠壓應力造成了裂縫，使得熔巖有機可乘向上噴發。上升過程中壓力下降，巖漿變成巖石形成島嶼。
為什么夏威夷群島的西北方向的島比較古老呢？我們可以想象拿出一張太平洋地圖，標出裂縫，從地圖左上角開始撕，并向下移動直抵右下角。在撕開的區域熔巖就會沿縫隙噴發上來形成火山，最新的火山則是正在發展的縫隙的邊緣部分。安得森認為，所有火山都是沿板塊的裂縫形成的
但也有人認為，地球上不可能僅有一種形式的火山。法國巴黎地球物理研究所的文森特·古荻羅認為，熱泉之說和“板塊裂縫”之說可能都有正確的部分，不過要真正弄清楚夏威夷火山島嶼鏈的成因，還需科學家進一步探究。