Tro núi lửa được tạo ra từ các vụ phun trào của núi lửa và quá trình phun trào của phreatomagmatic kèm theo dòng mật độ pyroclastic

Các vụ phun trào xảy ra khi magma được giải nén tăng lên, cho phép các chất dễ bay hơi (nước và nước biển) đi vào bong bóng khí.[4] Khi có nhiều bong bóng khí được hình thành làm giảm mật độ của magma đẩy nó ra khỏi ống dẫn. Sự phân mảnh xảy ra khi các bong bóng khí chiếm từ 70 đến 80% thể tích của hỗn hợp phun trào.[5] Các mảnh vỡ xuất hiện khi có sự tác động mạnh mẽ của các hạt bong bóng khí lên magma làm chúng vỡ ra thành từng mảnh nhỏ và bị đẩy ra ngoài khí quyển tạo thành các hạt tro núi lửa. Quá trình phân mảnh là một quá trình rất thành công của sự hình thành tro và có khả năng tạo ra tro mịn rất tốt của bong bóng khí ngay cả khi không có thêm nước.[6]

Tro núi lửa cũng được tạo ra trong quá trình phreatomagmatic eruptions. Những đợt phun trào này xảy ra khi magma tiếp xúc với các nguồn nước (như biển, hồ và đầm lầy), nước ngầm, tuyết hoặc băng. Khi magma, nóng hơn đáng kể so với điểm sôi của nước, tiếp xúc với nước một lớp màng cách điện (hiệu ứng Leidenfrost),[7] cuối cùng màng hơi này sẽ sụp đổ dẫn đến khớp nối trực tiếp giữa nước lạnh và magma nóng. Điều này làm tăng sự truyền nhiệt dẫn đến sự giãn nở nhanh chóng của nước và sự phân mảnh của magma thành các hạt nhỏ được đẩy ra từ miệng núi lửa. Quá trình này gây ra sự gia tăng diện tích tiếp xúc giữa magma và nước tạo ra cơ chế thông tin phản hồi,[7] dẫn đến sự phân mảnh và sản xuất thêm các hạt tro mịn.

Dòng mật độ pyroclastic cũng có thể tạo ra các hạt tro mịn, chúng thường được sản xuất bởi sự tan rã của vòm nham thạch hoặc cột phun trào.[8] Trong các dòng mật độ pyroclastic, quá trình mài mòn hạt xảy ra khi các hạt tương tác với nhau làm giảm kích thước hạt và sản xuất các hạt tro mịn. Ngoài ra, tro núi lửa có thể được tạo ra trong quá trình phân mảnh thứ cấp của các mảnh vụn đá bọt, do sự bảo tồn nhiệt trong dòng chảy.[9] Các quá trình này sản xuất ra một lượng lớn tro tro rất tinh khiết được loại bỏ khỏi các dòng mật độ pyroclastic trong tro bụi đồng-ignimbrit.

Các đặc tính vật lý và hóa học của tro núi lửa chủ yếu được kiểm soát bởi kiểu phun trào núi lửa.[10] Hầu hết núi lửa hiển thị một loạt các kiểu phun trào được kiểm soát bởi hóa học magma, hàm lượng tinh thể, nhiệt độ và các chất khí hòa tan của magma phun trào và có thể được phân loại bằng chỉ số độ nóng của núi lửa (VEI). Những vụ phun trào hiệu quả (VEI 1) là do thành phần bazan sản sinh ra <105 m3 ejecta, trong khi các vụ phun trào lớn (VEI 5+) của thành phần rhyolitic và dacitic có thể phun ra lượng lớn ejecta (> 109 m3) vào khí quyển. Một tham số khác dùng để kiểm soát số lượng tro được sản xuất là thời gian phun trào: thời gian phun trào càng lâu, tro sẽ được tạo ra nhiều hơn. Ví dụ vào ngày 14/4/2010, núi lửa Eyjafjallajoekull tiếp tục phun trào lần thứ 2 và được phân loại là VEI 4  mặc dù cột tro bụi chỉ ở độ cao 8 km nhưng vụ phun trào vẫn tiếp diễn trong một tháng, khiến một lượng tro lớn bị đẩy ra khỏi bầu khí quyển.