Από τις μεγαλύτερες ηφαιστειακές δομές της Λέσβου είναι η ηφαιστειακή καλδέρα της Βατούσας με διάμετρο που ξεπερνά τα 8,5 χιλιόμετρα. Ο όρος καλδέρα ή καλντέρα προέρχεται από τα ισπανικά (caldera: καζάνι) και περιγράφει το βύθισμα του αναγλύφου που σχηματίζεται από την κατάρρευση του ηφαιστειακού κώνου ενός ηφαιστείου ή τη διάβρωση των τοιχωμάτων του ηφαιστειακού κρατήρα.
Το ηφαίστειο της Βατούσας συνδέεται με την κύρια ηφαιστειακή δραστηριότητα της Λέσβου που έλαβε χώρα πριν από 18,5 έως 17 εκατομμύρια χρόνια. Διαδοχικές ηφαιστειακές εκρήξεις διαμόρφωσαν την εκτεταμένη καλδέρα και προκάλεσαν την κατάρρευση της δυτικής πλευράς του ηφαιστειακού κώνου.
Οι λόφοι που περιβάλλουν σήμερα τη Βατούσα αποτελούν τα όρια της καλδέρας. Μετά τον σχηματισμό της, μεταγενέστερη ανάβλυση μάγματος, σχημάτισε μικρούς ηφαιστειακούς δόμους, που παρατηρούμε σήμερα ανάμεσα στη Βατούσα και τα Χίδηρα. Η υδροθερμική δραστηριότητα που ακολούθησε την ηφαιστειακή δράση προκάλεσε την αποσάθρωση των πετρωμάτων στο εσωτερικό της καλδέρας.
Στο μεγάλο χρονικό διάστημα που πέρασε από την περίοδο που το ηφαίστειο ήταν ενεργό, σημειώθηκαν έντονες τεκτονικές κινήσεις, διάβρωση και καταστροφή των πετρωμάτων με αποτέλεσμα να μην διακρίνεται εύκολα η αρχική μορφή του. Ωστόσο παρατηρώντας κάποιος προσεκτικά την περιοχή μπορεί να αντιληφθεί το σχήμα της μεγάλης ελλειψοειδούς καλδέρας. Στο εσωτερικό της λεκάνης οργιάζει η βλάστηση λόγω του πλούσιου εδάφους που δημιούργησε η αποσάθρωση των ηφαιστειακών πετρωμάτων.
