巨大的坦博拉平原火山形成了松巴哇岛北部整个60公里宽的桑加半岛。这座火山最初的海拔约为4000米，43000多年前的一次大爆炸摧毁了它的山顶，并留下了1815年前的火山口。到大约1万年前，熔岩流已基本填满了早期的火山口，之后火山活动转为以爆炸性喷发为主，并在1815年的喷发中达到顶峰。

坦博拉火山在1815年之前经历了几个世纪的休眠期，原因是其封闭岩浆室内的含水岩浆逐渐冷却。在岩浆室内1.5至4.5千米（5,000至15,000英尺）深处，岩浆在冷却和结晶过程中形成了高压流体岩浆。火山腔内产生了约4,000-5,000巴（400-500兆帕；58,000-73,000 磅/平方英寸）的超压，温度在700-850°C（1,290-1,560°F）之间。

1815年4月5日，火山喷发排空了约 50-150 立方公里的岩浆，VEI 等级为7。它产生了一个巨大的Plinian喷发柱，估计高度超过40-50千米，将大量火山灰和气溶胶喷入平流层。380千米（240英里）外苏拉威西岛的望加锡、1260千米（780英里）外爪哇岛的巴达维亚（今雅加达）和1400千米（870英里）外摩鹿加群岛的特尔纳特都听到了雷鸣般的爆炸声。4月6日上午，东爪哇岛开始飘落火山灰，微弱的爆炸声一直持续到4月10日。4月10日，在2,600多公里（1,600英里）外的苏门答腊岛上听到了最初被认为是枪炮声的爆炸声。

火成碎屑流从半岛的四面八方涌入大海，大量的火山碎屑坠落在农田里，估计造成60 000人死亡。整个村庄被埋在厚厚的浮石下。最近，通过考古发掘，其中一些居民点重见天日，成为 "印度尼西亚的庞贝古城"。可能发生了波高10米或更高的大海啸。

虽然居住在松巴哇岛和周边沿海地区的人们的死亡人数已经很高，但更多的死亡人数可以归因于火山爆发后全球气候恶化的间接影响。这些变化使1816年成为欧洲大部分地区的 "无夏之年"，造成了大范围的饥荒。据估计，这造成了10多万人死亡。火山喷发最终在4月11日至17日之间消退。

造成气候变化的原因是，高大的喷发柱在平流层气流的作用下，形成了一层气溶胶（主要由二氧化硫释放形成的H2SO3酸小液滴组成），散布在两个半球，增加了对阳光的吸收。1816 年，全球气温下降了多达3摄氏度，并在随后的几年中得以恢复。

全球气温下降也引发了全球效应。自1400年左右以来，北半球第二冷的年份是1816年，而1810年代是有记录以来最冷的十年。这是1815年坦博拉火山爆发以及1808年末另一次 VEI-6火山爆发造成的后果1816年、1817年和1818年夏季的地表温度异常值分别为-0.51°C（-0.92°F）、-0.44°C（-0.79°F）和-0.29°C（-0.52°F）。所以1816年也赢得了“没有夏天的一年”的称号。

1816—1819年间，欧洲东南部和地中海东部沿岸地区的斑疹伤寒疫情十分严重，气候反常被归咎于此。气候变化扰乱了印度季风，造成了三次歉收和饥荒，并导致1816年起源于孟加拉的霍乱新菌株的传播。低温和暴雨导致不列颠群岛歉收。威尔士的家庭作为难民长途跋涉，乞讨食物。由于小麦、燕麦和马铃薯歉收，爱尔兰北部和西南部普遍发生饥荒。这场危机在德国十分严重，粮食价格急剧上涨，欧洲许多城市的谷物市场和面包店前都发生了示威游行，随后还发生了骚乱、纵火和抢劫。这是 19 世纪最严重的饥荒。