Les plages de sable noir naissent instantanément du choc thermique entre la lave et l'eau de l'océan.

La formation du sable noir repose sur un processus géologique appelé hydroclastie. Lorsque la lave basaltique, dont la température oscille entre 1100 et 1250 degrés Celsius, entre en contact avec l'eau de mer à environ 20 degrés, l'échange thermique est si violent que la lave se solidifie et explose simultanément. Ce phénomène fragmente le magma en débris vitreux de petite taille, principalement du verre volcanique noir riche en fer et en magnésium.L'un des exemples les plus documentés est la plage de Kaimu à Hawaï. En 1990, l'éruption du volcan Kilauea a détruit l'ancienne plage pour en créer une nouvelle, entièrement noire, en seulement quelques semaines. Ce sable est composé de minéraux denses comme l'olivine, le pyroxène et la magnétite. Ces composants ont une capacité thermique élevée, ce qui explique pourquoi le sable noir absorbe 90% du rayonnement solaire et peut atteindre des températures dangereuses pour la peau humaine.D'un point de vue chronologique, ces plages sont considérées comme des structures géologiques transitoires. Contrairement au sable quartzeux continental qui est très résistant, le verre volcanique est chimiquement instable et mécaniquement fragile. Des études menées par l'Institut d'études géologiques des États-Unis (USGS) montrent que sans un apport constant de nouvelle lave, l'érosion marine et les courants de dérive littorale font disparaître ces plages en quelques centaines d'années seulement. On retrouve ces formations uniques en Islande, notamment à Reynisfjara, ou encore à la Réunion et aux Canaries.