Es el centro volcánico más activo del arco volcánico del sur del Egeo, si bien lo que hoy en día queda es realmente una caldera inundada. En la isla tuvo lugar una de las mayores erupciones volcánicas de la prehistoria reciente, la cual ocurrió hace aproximadamente 3500 años. Investigaciones recientes sitúan tal fecha en el año 1627 a. C. La erupción dejó una enorme caldera rodeada por depósitos de ceniza volcánica y, según algunas teorías, pudo haber causado indirectamente el colapso de la civilización minoica de la isla de Creta, situada 110 km al sur, causando un gigantesco maremoto. Algunas teorías sostienen que la erupción de Thera pudo ser la inspiración principal para la leyenda de la Atlántida. Se ha sugerido también que esta enorme explosión pudiese estar detrás de las famosas plagas egipcias narradas en el libro bíblico del Éxodo.4,5.

Iglesia en el pueblo de Oia.

Su punto culminante es el Profitis Illas (Profeta Elías), de 550 m. Se trata de un pequeño volcán con una pequeña caldera.

El agua dulce es un bien escaso y precioso en esta isla semi desértica ya que tiene muy pocas reservas y ninguna fuente natural. Hasta el siglo XIX, los habitantes recuperaban en cisternas el agua de lluvia caída sobre los techos. En la actualidad, una planta de desalinización de agua de mar produce la parte fundamental del agua corriente, ahora potable. Un elemento que afecta la demanda y la disponibilidad de agua potable es la construcción de numerosas piscinas por el desarrollo turístico.

El clima en la isla se clasifica como tipo Bsh, según la clasificación climática de Képpen-Geiger, que tiene una temperatura media de 18.8Ã????????Ã???????Ã??????Ã?????Ã????Ã???Ã??Ã?° C y que presenta aridez debido a las escasas precipitaciones anuales. El viento en la isla sopla en ocasiones con fuerza, un viento fuerte y seco del norte conocido en la zona como viento Etesio, en especial desde mediados de mayo hasta mediados de septiembre. Esto hace que la isla por contra cuente con un promedio de horas de sol anual elevado, lo que la convierte en un destino turístico destacado en Europa y el Mundo.

El nombre actual  es de origen italiano, en concreto debido a los mercaderes venecianos medievales que la llamaron Santa Irene en italiano en honor a la patrona de la isla Santa Irene de Tesalónica. Este nombre se conserva y evoluciona en Santo Rini luego Santorini. Después de la unificación del archipiélago a Grecia en 1840, este reanuda oficialmente el nombre antiguo de Thera, pero se utiliza mayormente el nombre de Santorini.

Vista de Santorini desde el espacio.	Vista de Fira, en la cima de la caldera colapsada.