제주도 최동단인 성산포구 앞에 솟아 있다. 높이가 182m 정도이나 지름 약 400m, 넓이 2.64㎢에 이르는 넓은 분화구의 호마테(Homate)형 화산이다.

신생대 제4기층에 형성된 성산층으로 이루어져 있으며, 이는 바다 속에서 화산쇄설물들이 퇴적된 화산사암층이다. 해저에서 분출되어 이루어진 분화구가 융기하면서 침식작용을 심하게 받아 기암절벽을 이루며, 측면에는 층리가 발달되어 있다. 산 전체가 하나의 움푹한 분화구로 이루어져 있으며, 분화구의 주변에는 구구봉이라 불리는 99개의 바위들이 솟아 있다. 그 모습이 거대한 성과 같아 성산이라 하며, 일출을 볼 수 있어 일출봉이라고도 한다.

북서쪽 능선은 경사가 완만하여 일출봉 호텔을 비롯한 위락시설이 갖추어져 있으며, 이곳을 통해 분화구 안으로 출입한다. 현재 군에서 유료관광지로 공개하고 있으며, 이곳에서 바다낚시와 성산포 일주유람선 등을 이용할 수 있다. 2000년 7월 19일 천연기념물로 지정되었고, 2007년에는 유네스코에서 지정하는 세계자연유산으로 등재되었다.