Bức ảnh đầu tiên về mặt tối của Sao Thuỷ được chụp bởi tàu MESSENGER với khoảng cách 27.000 kilômét (17.000 mi). Một phần ảnh không nhìn thấy được do đã được cắt xén để làm nổi bật vị trí Caloris. Khó có thể phân biệt được mép hình do bóng tối của không gian, dù Mặt Trời đứng ở trên đầu.

Caloris được phát hiện thông qua các hình ảnh do tàu thăm dò Mariner 10 chụp vào năm 1974. Tên của nó do Brian O'Leary đặt, ông là phi hành gia và là thành viên của nhóm hình ảnh Mariner 10.[3] Nó nằm trên đường rạng đông — đường phân chia bán cầu ban ngày và ban đêm — vào thời điểm tàu thăm dò đi qua, do đó không thể chụp ảnh được một nửa hố va chạm. Sau đó, vào ngày 15 tháng 1 năm 2008, một trong những bức ảnh đầu tiên về hành tinh do tàu thăm dò MESSENGER chụp mới cho thấy toàn bộ miệng hố va chạm.[4]

Ban đầu, khu vực được ước tính có đường kính khoảng 1.300 kilômét (810 mi), con số này về sau được xác định là 1.540 kilômét (960 mi) dựa trên các hình ảnh do MESSENGER chụp sau đó.[1] Nó được bao quanh bởi những ngọn núi cao tới 2 km. Bên trong các bức tường địa hình của miệng hố va chạm, phần sàn của miệng hố va chạm được lấp đầy bởi các đồng bằng dung nham,[5] tương tự như biển của Mặt Trăng. Những đồng bằng này được xếp chồng lên bởi các hố thông hơi nổ chứa đầy vật chất mạt vụn núi lửa.[5] Bên ngoài các bức tường địa hình, vật chất bị đẩy ra trong vụ va chạm đã tạo ra lòng chảo kéo dài 1.000 kilômét (620 mi) với các vòng đồng tâm bao quanh miệng hố va chạm.[6]

Ở trung tâm của khu vực là một vùng chứa nhiều rãnh xuyên tâm (có vẻ là các đứt gãy mở rộng), với miệng núi lửa Apollodorus dài 40 km (25 dặm) nằm gần trung tâm của mô hình địa chất này. Hiện nay vẫn chưa rõ nguyên nhân chính xác của mô hình máng này.[1] Nó được đặt tên là Pantheon Fossae.[7]