O Morro Grande de Velas e o Morro de Lemos são ambos cones de tufos surtseianos originados por erupções submarinas de natureza basáltica, mas de diferentes idades e estádios evolutivos. Mais antigo, o Morro de Lemos está muito desgastado pela erosão marinha, apenas restando do edifício vulcânico inicial uma pequena porção. Ao invés, o Morro Grande de Velas evidencia uma clara forma circular do cone e da cratera associada, na qual está aninhado um pequeno cone estromboliano, que retrata uma fase eruptiva subaérea mais tardia. Na Baía de Entre-Morros e nas altas e declivosas arribas daqueles cones é possível observar a sua estrutura interna, incluindo uma estratificação nítida e diversas figuras de carga.
A vila de Velas está instalada numa fajã lávica de frente rochosa e recortada, formada pelas escoadas basálticas emitidas do cone de escórias do Pico dos Loiros. Estas lavas estão cobertas pelos piroclastos do Morro de Velas, mais recentes. Este é um geossítio prioritário do Geoparque Açores, com relevância nacional e interesse científico, educativo e geoturístico. Este local é, também, uma das geopaisagens jorgenses mais conhecidas.