Темный столб над извергающимся вулканом может выглядеть как дым, однако в основном он состоит из горной породы. Вулканический пепел — это раздробленные до порошкообразного состояния минеральные и стекловидные обломки, которые образуются, когда магма разлетается на части при резкой декомпрессии и контакте с водой или льдом.

Эти частицы твердые, но очень маленькие, часто меньше нескольких сотен микрометров. Их диаметр определяет предельную скорость осаждения — базовое понятие гидро- и аэродинамики, описывающее, с какой скоростью сила тяжести стягивает отдельную частицу вниз сквозь воздух. Поскольку частицы очень малы, их скорость осаждения низкая, поэтому они могут долго оставаться во взвешенном состоянии, пока горизонтальные ветры переносят их на сотни километров.

Изверженные столбы действуют как высокоэнергетические дымовые трубы. Подъем за счет плавучей конвекции и взрывное расширение газов могут поднимать пепел в стратосферу — выше основной массы погодных систем и зон интенсивной турбулентной перемешанности. Оказавшись там, частицы пирокластического материала эффективно переносятся крупномасштабной циркуляцией атмосферы, включая струйные течения, и иногда могут обогнуть всю планету, прежде чем, в виде аэрозолей, окончательно выпадут на сушу и в океан.