Island wird diagonal vom Mittelatlantischen Rücken durchzogen. An diesem unter dem Meeresspiegel befindlichen Gebirgszug driften die Nordamerikanische und die Eurasische Platte auseinander. Infolge dieser großtektonischen Bewegungen prägen Riftsysteme das Land. Das Vulkansystem des Bardarbunga gehört zur Östlichen Riftzone von Island. Es erstreckt sich über eine Länge von 190 km und eine Breite von bis zu 25 km. Innerhalb dieses Systems befindet sich ein gleichnamiger Zentralvulkan, der Bardarbunga, mit einer Höhe von 2.000 m. Ein 80 km² großer, 700 m tiefer vulkanischer Krater (Caldera) prägt seine Morphologie. Der größte Teil des Bardarbungasystems liegt unter Europas größtem Gletscher, dem Vatnajökull. Im Umkreis von 30 km gibt es keine permanent bewohnten Ortschaften.
Innerhalb der letzten 300 Jahre ereigneten sich mindestens 20 Ausbrüche. Vulkantektonisch stehen hier benachbarte Vulkansysteme im Zusammenhang. Diese folgen einer nordöstlich-südwestlichen Ausrichtung. Etwa 30 km südlich des Bardarbunga liegt der Vulkan Grimsvötn, der zuletzt in 2011 ausbrach. Zudem ist der Bardarbunga-Komplex mit der bekannten Lakispalte verbunden, die zuletzt in den Jahren 1783 und 1784 aktiv war, und mit der Veidivötnspalte. 1996 kam es zwischen Grimsvötn und Bardarbunga (Gjálp) zu einer Eruption. Diese begann zunächst unter dem Eis und brach erst einige Tage später durch das Eis. Die Tiefe der Erdbebenherde vor dieser Eruption war mit 1 km um einiges flacher, als es derzeitig unter dem Bardarbunga der Fall ist.
Während des Holozäns (jüngeste Epoche der Erdgeschichte, begann vor ca 11.700 Jahren) haben sich an diesen Spalten zahlreiche Lavaströme ergossen. Der mit etwa 21 km2 voluminöseste floss vor ca. 8.600 Jahren 130 km weit und bedeckte eine Fläche von 900 km². Die größte explosive Eruption in diesem System fand im Jahr 1477 am Veidivötn statt. An einer ca. 65 km langen Spalte mit einem hohen Grundwasserspiegel formten sich 10 km3 Tephra. Diese vulkanischen Ablagerungen bedeckten die Hälfte Islands und stauten im unmittelbaren Umfeld Flüsse auf.
In „Ruhephasen“ kommt es zu rund 100 Erdbeben pro Jahr
Die hier eruptierten Schmelzen haben meist eine basaltische Zusammensetzung. Von dünnflüssigen Basalten (vulkanisches Ergussgestein) ließe sich generell ein eher effusives Eruptionsverhalten, also ein ruhiges Ausfließen der Lava erwarten. Wenn die Gesteinsschmelze jedoch unter dem mächtigen Eisschild an die Erdoberfläche gelangt, kann es zu heftigen Explosionen kommen. Durch Kontakt der bis zu 1.200 °C heißen Schmelze mit dem Eis kommt es dann zu einem plötzlichen Verdampfen des Eises/Wassers. Eine schnelle Volumenausdehnung ist die Folge, die Schmelze zerfetzt, umliegendes Gestein kann weggesprengt und Tephra in die Luft geschleudert werden. Am Zentralvulkan Bardarbunga gehören solche basaltischen phreatomagmatischen Explosionen zum typischen Eruptionsverhalten.
Hauptsächlich werden in diesen Systemen jedoch eher weniger zerstörerische Eruptionen produziert. Insbesondere aus den Schloten, die nicht vom Eis bedeckt sind, lösen sich typischerweise kleinvolumige Lavaströme und leicht explosive Lavafontainen. Auch hierbei wird meist basaltisches Magma ausgestoßen.
In nicht-eruptiven Phasen zeigt der Bardabunga eine seismische Aktivität von etwa 100 Erdbeben pro Jahr. Die Stärke dieser Beben liegt bei Magnituden zwischen 1,5 bis 5,0 (Mw). Die Menge Vulkangas, die in den Zeiten zwischen Eruptionen still ausgestoßen wird, ist relativ gering.
