قد تدفع الثورات البركانية الكبيرة الرماد وغاز ثاني أكسيد الكبريت إلى الستراتوسفير، حيث تنتقل المواد مع الرياح حول مساحات واسعة من العالم. ويمكن للجسيمات الدقيقة والهباء الكبريتي البقاء أشهرًا أو سنوات قبل ترسبها، وقد تخفض درجة حرارة سطح الأرض مؤقتًا من خلال عكس جزء من ضوء الشمس.

كان ثوران سامالاس في ١٢٥٧ واحداً من أكبر الثورات البركانية في عصر الهولوسين، ويُعتقد أنه أسهم في بدء العصر الجليدي الصغير، كما قد يكون قد ساهم في حدوث مجاعات في أوروبا. وقد خلّف هذا الثوران الهائل تأثيرات مناخية واسعة النطاق، جعلته من الأحداث البركانية البارزة في التاريخ الطبيعي الحديث، لما ارتبط به من اضطراب في درجات الحرارة وتراجع في الإنتاج الزراعي في بعض المناطق.

الرماد البركاني مادة دقيقة تنتج عن الثورات البركانية وتتشكل من شظايا صخرية ومعدنية صغيرة تقذفها الفوهات البركانية إلى الهواء، وقد تحملها الرياح إلى مسافات بعيدة. يترسب هذا الرماد على الأرض وقد يسبب اضطراباً بيئياً وأضراراً للمباني والمحاصيل عند تراكمه بكميات كبيرة، كما يمكن أن يمتزج بالماء مكوناً طيناً بركانياً سريع الجريان ومدمراً. ومع مرور الزمن قد يتصلب الرماد ليكوّن صخوراً بركانية، كما يسهم على المدى الطويل في تحسين خصوبة بعض الأراضي الزراعية، وقد تؤثر كمياته الكبيرة في المناخ بحجب جزء من ضوء الشمس.

يُحتمل أن تكون الثورات البركانية قد أسهمت في تراجع أعداد طائر «البنفسجي الرأس الوردي»؛ إذ يمكن للرماد والغازات وما يرافقهما من اضطراب بيئي أن يؤثر في موائله ومصادر غذائه، مما ينعكس سلباً على قدرته على البقاء والتكاثر. وفي مثل هذه الحالات، لا يكون الانخفاض السكاني نتيجة عامل واحد فقط، بل قد يتداخل مع الضغوط البيئية الأخرى ليؤدي إلى تقليص انتشار النوع على نحو ملحوظ.

ثورة كراكاتوا البركانية عام ١٨٨٣ كانت من أعنف الثورات المسجلة، وتسببت في انفجارات صوتية هائلة انتشرت لمسافات بعيدة، إذ يمكن الإشارة إلى أن صوت انفجار بركان كراكاتوا سُمع على بعد نحو ٤٨٠٠ كيلومتر في أستراليا. تُظهر هذه المسافة مدى الطاقة الصوتية الهائلة الناتجة عن ثورة كراكاتوا وكيفية انتقال الموجات الصوتية عبر الغلاف الجوي لمسافات واسعة، مما جعل صوت الانفجار واحدًا من أدلة قوة هذه الثورة وتأثيرها البيئي والجوي الواسع النطاق.