Il paesaggio collinare del Parco di Veio, così come ci appare oggi, è stato modellato più di 600.000 anni fa dall'attività del complesso vulcanico sabatino che ha terminato la sua attività solo 40.000 anni fa. La quantità di prodotti emessa da un sistema complesso di coni vulcanici, fu così elevata che colmò la valle dell'antico Tevere, spostandone il corso a est del Monte Soratte.
L'attività eruttiva nel territorio del Parco cominciò contemporaneamente ad altre zone del Lazio oggi identificabili con i laghi di Bolsena, Vico, e con i Colli Albani e produsse enormi quantità di un materiale particolarmente facile da lavorare, ma comunque molto resistente: il tufo. Utilizzato per l'edilizia già dai tempi degli Etruschi, il tufo caratterizza oggi la fisionomia dei paesi del Parco che sono costruiti in tufo e che spesso si poggiano su speroni tufacei.
Le prime eruzioni si ebbero nella zona di Morlupo-Riano la cui testimonianza è rappresentata dai depositi di tufo giallo della via Tiberina che raggiungono spessori di 50-70 metri nella zona nordorientale del Parco. Originatisi circa 550.000 anni fa, i depositi di tufo giallo sono ancora oggi prelevati sotto forma di "blocchetti" utilizzati per costruire.
Successivamente l'attività iniziò anche nella zona di Sacrofano, con la formazione di un centro eruttivo tra i più rilevanti, sia per la durata, che per l'enorme quantità dei prodotti emessi: il vulcano di Sacrofano. Questo vulcano rimase in attività per circa 150.000 anni, ma in maniera discontinua, tanto che tra i depositi vulcanici di quel periodo, i tufi varicolori di Sacrofano e La Storta, si nota lo sviluppo di antichi suoli coperti di vegetazione.
A quel tempo, l'attività vulcanica si diffuse ampiamente nella zona dei Monti Sabatini e nacquero diversi centri vulcanici che diedero origine a molti edifici secondari oggi riconoscibili in Monte Musino, Monte Solforoso e Monte Ficoreto. Queste colline non sono altro che coni di scorie, costituiti principalmente da lapilli, scorie e cenere. Le ultime importanti fasi dell'attività esplosiva del vulcano di Sacrofano terminarono all'incirca 330.000 anni fa, quando l'acqua presente nel sottosuolo entrò in contatto con la camera magmatica causando violente eruzioni esplosive che produssero il tufo di Sacrofano e distrussero la parte sommitale del vulcano; ne seguirono lo sprofondamento della caldera di Sacrofano, sul cui margine sorge oggi il paese. Queste violente esplosioni diedero origine anche a Monte Razzano, sulle cui pendici settentrionali sorge oggi il paese di Campagnano di Roma.
L'attività finale del distretto sabatino continuò soprattutto nel settore orientale dove, sempre grazie all'interazione esplosiva tra magma ed acqua, si originarono delle concavità, che si sono successivamente riempite di acqua dando origine ai laghi di Martignano, Monterosi e Baccano. La bonifica di quest'ultimo fu voluta dalla famiglia Chigi ed è terminata in tempi moderni. Oggi nella Valle del Baccano corre la via Cassia.