
Tvær öskjur urðu til við landsig í hinum miklu líparítgosum á síðasta jökulskeiði. Innan þeirra er mikill jarðhiti á um 7 km2 svæði. Vestast í meginöskjunni eru Neðri-Hveradalir en suðaustast eru Efri-Hveradalir, en þar nær jarðhiti hæst, í hlíðum Snækolls. Þriðja háhitasvæðið (1,6 km2) er í Hverabotni (Kerlingardal), tengt vesturöskjunni, í skál sunnan undir Mæni þar sem eru upptök Kerlingarár. Gosefni hafa fyllt öskjurnar en jarðhiti umbreytt þeim og rof rist mikil gil og gljúfur sem hér kallast dalir. Öskjurnar voru huldar ís á jökulskeiðum og þar var öskjuvatn svipað því sem nú er í Grímsvötnum. Þykk setlög má rekja til jökulhlaupa frá Hveradölum í ísaldarlok.
Mikið ber á laugum, sísjóðandi pollum, gufuaugum og kraftmiklum sjóðandi leir- og brennisteinshverum með litríkum útfellingum af brennisteini og söltum. Leirhverirnir breytst frá ári til árs. Fyrst leitar gufa upp um augu og sýður sundur setlög svo að leirpyttir myndast. Síðan stíflar leir augun og gufa leitar nýrra leiða, nýir hverir koma fram og aðrir hverfa. Hiti hefur mælst allt að 150 oC í gufuaugum.
Til skamms tíma voru fannir í dölum og giljum utan í hæstu fjöllum en þær hafa rýrnað hratt vegna hlýinda. Þar sem mættust fannir, ís og gufuhverir mynduðust íshellar, en þeir eru nú horfnir. Um tíu jöklar eru á brúnum eystri öskjunnar í um 1200-1300 m hæð en neðst nær sporður í 800 m. Fyrr á öldum var talið að í Kerlingarfjöllum gætu hafst við flóttamenn og útlagar en þangað fór fólk sjaldan enda lítill gróður og ekki smalað fyrr en eftir miðja 19. öld. Hvítá var brúuð 1933, vegur komst til Kerlingarfjalla 1936 og 1937-1938 reisti Ferðafélag Íslands sinn næst fyrsta skála í Ásgarði. Þar er nú Ferðamiðstöðin Fannborg. Í Kerlingarfjöllum eru fjölmargar merktar og ómerktar gönguleiðir við flestra hæfi og ferðir um svæðið hafa aukist mjög á síðust árum. Hestamenn á ferð um Kjalveg á gjarnan í Kerlingarfjöllum. Mikið útsýni er af fjallstindum er til Norður- og Suðurlands. Bílvegur liggur frá Kjalvegi en einnig er slóð norðan við Loðmund suðaustur með Illahrauni í fjallaskálann Setrið og áfram Fjórðungssand til Þjórsár við Norðlingaöldu.
Orkuveita Reykjavíkur hefur sótt um leyfi til að rannsaka háhitasvæðið með rafmagnsframleiðslu í huga. Talið er að þar megi ná rúmlega 200 MW afli. Blásandi borholur og affallslón myndu gerbreyta ásýnd Kerlingarfjalla og áhrifa gætti víða um hálendið. Háspennulínur yrðu líklega lagðar norður eða suður Kjöl.
Helgi Björnsson