La formación del Nevado del Tolima ocurrió sobre un basamento geológico de vulcanitas mio-pleistocénicas y rocas cristalinas. Su evolución geológica se divide en dos etapas durante el periodo Cuaternario: una fase inicial caldérica (Tolima antiguo), y una etapa posterior de construcción del cono actual (Tolima moderno).

La arquitectura volcánica está compuesta principalmente por andesitas de dos piroxenos, depositadas tanto en erupciones explosivas (piroclastos, flujos de ceniza, bloques y escoria) como efusivas (lavas masivas y en bloques), acompañadas de lahares favorecidos por el casquete glaciar.^[5]​

En los últimos 14 000 años el volcán ha presentado al menos dos grandes episodios eruptivos plinianos, cuyos penachos alcanzaron alturas de entre 10 y 18 km y dejaron extensos depósitos de piroclastos que aún representan amenaza para las poblaciones aledañas.^[5]​

Entre los peligros volcánicos más relevantes están la caída de ceniza y bombas estos se encuentran lavas, tanto masivas como en bloques, depósitos de flujos piroclásticos de ceniza, bloques y escoria, así como depósitos originados por la caída de piroclastos.  La presencia de un casquete glaciar ha favorecido condiciones propicias para la formación de flujos de lodo (lahares). ^[6]​

El nevado del Tolima es reconocido por los montañistas colombianos y de todo el mundo, dada la dificultad en el ascenso, resultado de sus empinadas y escarpadas cumbres de lava que constituyen el cono volcánico.

El principal acceso al volcán se realiza partiendo desde la ciudad de Ibagué hasta el sector de El Silencio, pasando por los corregimientos de villa Restrepo, Pastales y Juntas. De allí en adelante se desprenden varios caminos que conducen hasta la cima. La otra ruta de ascenso concurrida por los montañistas es la denominada ruta norte, la cual se toma desde el corregimiento de Juntas a mano derecha por donde desciende la quebrada las perlas, pasando por los sitios; termalito, estambúl y el alto de Nieves, donde se realiza un pequeño descenso hacia la escuela el Salto, continuando con el ascenso esta vez menos inclinado hacia el alto de boquerón e ingresando al páramo y al valle de los frailejones.

Esta ruta conduce de igual manera hacia los termales de Cañón a los 4000 MSNM aprox. Sitio ubicado en la base del nevado y donde se puede descansar, pernoctar y tomar un baño de aguas termales, póstumo a hacer el ataque a la cumbre que se encuentra a 7 horas aproximadas.

En el edificio volcánico del Nevado del Tolima se han identificado y clasificado al menos cuatro fuentes termales naturales. Las temperaturas de estos manantiales varían entre los 52 °C en la fuente termal Don Camilo y los 24 °C en la fuente termal Aquilino. Estas aguas presentan potenciales de hidrógeno (pH) cercanos a la neutralidad. En cuanto a la conductividad eléctrica, Don Camilo registra 5,6 mS/cm con una concentración de sólidos totales disueltos de 3323 mg/kg, mientras que Aquilino presenta una conductividad de 1,5 mS/cm y 1651 mg/kg de sólidos disueltos. Las fuentes termales Cebollal y El Termal también se localizan en la zona y muestran valores intermedios.^[7]​

El monitoreo glaciar en el Nevado del Tolima surgió como una iniciativa comunitaria y científica que buscó llenar un vacío de información sobre el comportamiento de los glaciares en esta región. Aunque el Ideam ya venía desarrollando estudios en otras áreas del país, como los parques nacionales El Cocuy y Los Nevados, no se contaba con registros específicos del sector Shimmer del Volcán Nevado del Tolima. Fue durante una conferencia en Ibagué, en 2019, donde se gestó un proyecto participativo conformado por jóvenes estudiantes y guías de alta montaña, quienes, en el marco de sus recorridos, comenzaron a recolectar datos útiles para calcular el balance de masa glaciar de ese sector. Esta propuesta representó un punto de partida importante para integrar la observación local al monitoreo científico.

Posteriormente, a partir del año 2021, se fortaleció la participación de comunidades locales en el proceso de observación y recolección de información, permitiendo ampliar la cobertura del monitoreo glaciar en esta zona. Esta labor ha sido acompañada por talleres, conferencias y espacios de formación, en los que se han compartido conceptos de glaciología con campesinos, guías turísticos y estudiantes. Gracias a esta articulación entre saberes científicos y conocimiento local, se ha logrado una mayor comprensión del impacto del cambio climático en los glaciares del Tolima, así como una valoración más profunda del rol que las comunidades pueden tener en la protección de estos ecosistemas de alta montaña. [1]

El Nevado del Tolima posee un casquete glaciar que, aunque reducido en comparación con otros volcanes del país, ha sido objeto de numerosos estudios glaciológicos. Su cobertura de hielo se ha visto afectada de manera significativa por el cambio climático, con un marcado proceso de retroceso a lo largo del siglo XX.

En 1850, durante la llamada *Pequeña Edad de Hielo*, el área glaciar del Nevado del Tolima se estimaba en aproximadamente 8,6 km², con un volumen cercano a los 112 millones de metros cúbicos de hielo. Para 1987 esta área se había reducido a 2,1 km² y en 1991 a 1,9 km², lo que representa una pérdida acumulada de más del 75 % de su superficie glaciar en poco más de un siglo.^[8]​

Los glaciares que conforman el casquete del Nevado del Tolima incluyen:

• Glaciar de la Cumbre
• Glaciar Combeima
• Glaciar Totaré
• Glaciar San Romualdo
• Glaciar Toche
• Glaciares Pijao y Schimmer (en la cara norte)

La superficie total de la capa de hielo en 1991 fue estimada entre 7,0 y 7,8 km², con un volumen de entre 0,2 y 0,4 km³, según estudios del geólogo Jean-Claude Thouret y otros investigadores, basados en fotografías aéreas y mediciones topográficas.^[8]​

El retroceso glaciar se ha acelerado desde la década de 1950. De acuerdo con registros fotográficos y mediciones de campo, la tasa de pérdida anual promedio entre 1850 y 1991 fue de aproximadamente 0,8 millones de m³ por año.^[8]​ El glaciar Schimmer, por ejemplo, presentaba en 1943 un abultamiento en su parte superior que había desaparecido por completo en 1991.

El Nevado del Tolima ha experimentado un retroceso glaciar sostenido y drástico a lo largo de más de un siglo. Un estudio de 2018, que complementa datos históricos del IDEAM, muestra que su superficie se redujo de 858,3 hectáreas (ha) en 1850 a 170 ha en 1996 y 74,8 ha en 2010. Una medición más reciente, de febrero de 2017, situó el área glaciar en solo 62,9 hectáreas, lo que representó una pérdida del 15,98 % de su masa en tan solo siete años (periodo 2010-2017). Las proyecciones de este estudio alertan que, de continuar esta tendencia, el servicio ecosistémico hídrico del nevado podría desaparecer para el año 2050. ^[9]​

Durante el periodo comprendido entre febrero de 2021 y enero de 2024, el Nevado del Tolima fue objeto de un monitoreo participativo que permitió observar su dinámica glaciar en relación con fenómenos climáticos extremos. En los años 2021 y 2022, el fenómeno de La Niña predominó, lo que generó un aumento en las precipitaciones y acumulaciones de nieve. Esto se reflejó en un balance de masa glaciar positivo: el nevado ganó 764 mm equivalentes de agua en 2021 y 147 mm en 2022, manteniendo una acumulación neta durante esos dos años. Sin embargo, el ritmo de ganancia ya mostraba una tendencia a la disminución.

La situación cambió drásticamente en 2023 con la llegada del fenómeno de El Niño, el cual provocó un aumento de las temperaturas y una fuerte pérdida de masa glaciar. En ese año, el balance de masa fue negativo en –2.396 mm equivalentes de agua, lo que significa que el nevado perdió 2,6 veces más hielo que el total acumulado en los dos años anteriores, según el reporte. Esta pérdida masiva llevó a un balance acumulado negativo de –1.484 mm, evidenciando la vulnerabilidad del glaciar frente al cambio climático y la variabilidad climática extrema. Estos datos alertan sobre un retroceso acelerado que podría tener implicaciones graves para los ecosistemas de alta montaña. [2]

El Volcán Nevado del Tolima es monitoreado por la Red Sismológica del Parque Nacional Natural de los Nevados, coordinada por el Servicio Geológico Colombiano (anteriormente INGEOMINAS). El sistema de vigilancia sísmica se implementó formalmente en septiembre de 1988, cuando se instaló una estación sismológica telemétrica en el sector de Mesetas, al sureste del cono volcánico. En julio de 1993, la estación fue reubicada al costado occidental del volcán, con el fin de mejorar la recepción de señales y fortalecer la cobertura de la red.^[8]​

Las señales sísmicas del Tolima, junto con las del cercano Volcán Cerro Machín, son transmitidas al Observatorio Vulcanológico de Colombia en la ciudad de Manizales. Desde el inicio del monitoreo, la actividad sísmica del volcán ha sido considerada baja. Se han registrado principalmente eventos de largo período (LP), caracterizados por duraciones mayores pero baja energía sísmica. Estos eventos no han mostrado una correlación directa con actividad volcánica superficial y se cree que en su mayoría están relacionados con procesos internos del casquete glaciar.^[8]​

El volcán Nevado del Tolima ha producido lavas de alta viscosidad, principalmente andesitas con presencia de piroxenos, anfíbol y olivino. Estas coladas masivas, en su mayoría en bloques o escoriáceas, no recorren grandes distancias debido a su composición. La colada de lava más extensa identificada alcanzó unos 5,5 km desde el cráter, llegando hasta la desembocadura de la quebrada Orinoquito. Las zonas más amenazadas por flujos de lava se ubican en las partes altas del edificio volcánico y en las cabeceras de las quebradas que nacen en el hielo del casquete glaciar del Nevado del Tolima, especialmente hacia los flancos ESE y S. ^[10]​

Son mezclas muy calientes (mayor a 500 °C) de gases, ceniza y fragmentos de roca que descienden por los flancos del volcán desde el cráter, desplazándose a grandes velocidades (50-100 km/h) en erupciones explosivas importantes. Sin duda la mayor consecuencia es el producir la fusión casi instantánea de grandes sectores del glaciar del Cotopaxi y generar volúmenes de agua suficiente para formar lahares como lo sucedido el 26 de junio de 1877.^[11]​

Durante explosiones volcánicas, los gases y el material volcánico son expulsados desde el cráter. Es un fenómeno siempre presente en las erupciones del Cotopaxi y ha provocado grandes pérdida do grandes pérdidas en la agricultura v ganadería, así como el colapso de algunas edificaciones antiguas. Debido a la dirección predominante de lo vientos las zonas occidentales del volcán serían las más afectadas.^[12]​

Los lahares son flujos de lodo volcánico compuestos por una mezcla de agua, rocas, sedimentos finos (como arcilla y limo) y materia orgánica (como troncos de árboles arrastrados y vegetación), que circulan por cauces de ríos y quebradas. Pueden alcanzar grandes dimensiones y velocidades considerables, arrastrando fragmentos que varían desde arcilla hasta bloques de varios metros de diámetro. Se generan durante o después de erupciones volcánicas, como resultado de la interacción entre el agua y materiales volcánicos o no volcánicos. Los lahares pueden arrasar vegetación, infraestructuras y zonas habitadas, representando una de las amenazas geológicas más peligrosas en regiones volcánicas. ^[13]​

En la zona distal del Nevado del Tolima, especialmente en los valles de los ríos Combeima, Totare, San Rumualdo y Coello, se han identificado antiguos lahares. El cañón del río Combeima es la zona más amenazada por la acción de lahares. Esta región incluye a Juntas, Pastales, Villarestrepo, Llanitos, Chapetón e Ibagué, donde se estima que cerca de 50.000 personas podrían verse afectadas por su posible ocurrencia. ^[14]​

• Ibagué: La ciudad de Ibagué, especialmente las zonas a lo largo del río Combeima, es vulnerable a los lahares. ^[15]​
• Valles de los ríos: Los valles de los ríos Combeima, Totare y otros que descienden del volcán son rutas potenciales para flujos de lodo y escombros.
• Zonas rurales: Las áreas rurales cercanas al volcán también están en riesgo, especialmente aquellas con cultivos y estructuras vulnerables.

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  Fotografía aérea, 2012
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  Nevado del Tolima 2015
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  Cumbre del Nevado del Tolima en 2018
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  Glaciar del Nevado del Tolima en 2018
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  Laguna PNN los nevados
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  Nevado del Tolima y Ruíz

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• Datos Turísticos
• Datos del Nevado (En inglés)
• Montaña en Colombia: Blog de fotografía y rutas del nevado del tolima Archivado el 7 de febrero de 2012 en Wayback Machine.