在距今约60万年至1500万年（第四纪中－晚更新世）期间，长白山区又经历了一个地壳活动的时期，地质上称为白头山期。这个时期发生了4次火山爆发，爆发方式以中心式为特点，地下岩浆沿着深断裂的交汇处形成的筒形通道上涌，在地表构成了火山锥体地貌景观。第一次火山喷发形成的距今60万年左右的喷出物构成了长白山火山锥体底板；第二次火山喷发在距今4030万年左右，此次喷发持续时间较长，岩层分布面积广，厚度大；第三次火山喷发在距今2010万年左右，最后完成了长白山火山锥体形态；第四次喷发大约在距今8万年左右，以小规模火山活动为主，熔岩流覆盖在火山锥体某些部位之上。至此，长白山主峰形成了。
在以上4次火山活动中，每一次喷出的火山物质都使火山增高200米以上。同时，在主火山口周围，还形成了一些小的寄生火山口。此后，长白山进入相对稳定时期。
在距今1100015000年（第四纪全新世期间），火山再次复活，喷出了大量的灰白－淡黄色浮岩，局部厚度达60米。这次猛烈的火山爆发，使火山锥顶部崩破塌陷，形成了漏斗状火山口。当火山喷发强度及熔岩温度逐渐降低时，熔浆在火山通道内逐渐冷凝并堵塞火山通道。在火山作用停止后，火山口内接受大气降水和地下水的不断补给，逐渐蓄水成湖，形成火山口湖。这就是闻名遐迩的长白山天池。
长白山火山口湖的周围，群峰屹立，其中超过2500米的山峰就有16座，其他山峰高度均在2300米以上。山顶部几乎全由距今12000年前后喷发的火山灰和淡黄色浮岩所组成。山峰陡峭嵯峨，挺拔峻秀，如莲花、似竹笋，十分壮观，与天池碧水交相辉映，美不胜收。
当长白山主体形成后，该区进入了火山爆发的间歇期，地壳运动相对稳定。但是，在地质历史的长河中（地球形成距今至少有46亿年，长白山区的地壳演化也进行了约32亿年），长白山的地质演化历史只是短短的一瞬间。长白山火山爆发的历史就更加短暂了，但至今还没有死去，只是处于休眠状态，称为休眠火山。据史料记载，自1597年以来，长白山火山曾有过三次小规模的间歇式活动。
第一次喷发是在1597年8月26日（明万历二十五年）。据目击者记载，当时有“放炮之声，仰见则烟气张天，大如数搂之石，随烟折出，飞过大山后不知去处”。
第二次喷发是在1668年（清康熙七年），长白山区下了一场“雨灰”（即火山灰）。
第三次喷发是在1702年4月14日（清康熙十一年）。据史料记载：“午时，天地忽然晦螟，时或赤黄，有同烟焰，腥臭满室，若在烘炉中，人不堪重热。四更后消止，而至朝视之，则遍野雨灰，恰似焚蛤壳者”，“同月同日，稍晚后，烟雾云气，忽自西北，地昏暗，腥臭袭人之衣裙”。
序幕天摇地动，烈炎喷突，火魔在灾厄中狞笑……灰飞烟灭，大地上崛起了雄伟的长白山，山巅出现了美丽的天池，池水滋润着生命。山童在池边吹起牧笛。生机盎然的长白山令八位仙女神往，火魔在阴暗的角落里咬牙切齿。
第一幕八位仙女降落人间，徜徉在山花中，沐浴在天池里。火魔满怀对生命的妒恨，疯狂袭击仙女。山童和天池水及时解救了仙女们。小仙女与山童相爱，毅然留在人间。
第二幕长白山的密林里，花鹿欢跑跳跃，仙鹤展翅飞舞，山童和小仙女陶醉在甜蜜的爱情中。火魔混在鹤群中伺机逞凶，被花鹿识破，落荒逃遁。
第三幕天帝为小仙女滞留人间而震怒，突然昏厥。山童和小仙女用长白山的奇药异草治愈天帝。天帝被善良和深情打动，转怒为喜，为他们的爱情祝福。天上、人间共庆山童和小仙女喜结姻缘。
第四幕爱情结果，一个新的生命就要诞生。随阿妈妮们一声声礼赞，小仙女生下一个金童。山村里喜气洋洋。火魔装扮成巫师，混在庆贺的人群中抢走了小仙女和金童。
第五幕山童追到魔窟搭救小仙女和金童。火魔带领小火妖们阻斗山童，山童不断从天池水中汲取力量与火魔和众妖搏斗。火魔敌不过山童，猝然燃起酷烈的大火，企图烧死金童，烧干天池，烧毁长白山。山童率花鹿和仙鹤决开天池一角，引出池水，形成瀑布，救出金童，扑灭大火，并淹死了火魔。山童一家幸福团聚，奔涌的瀑布成了永恒的生命之源。