Al igual que los demás volcanes de Hawái, Mauna Loa se formó cuando la placa tectónica del Pacífico pasó encima del punto caliente de Hawái, un punto caliente en el manto terrestre subyacente.

[26]​ Los modelos anteriores, basados en dos erupciones más recientes del Mauna Loa, hiciero una predicción semejante, y colocaron la cámara magmática a 3 kilómetros de profundidad en la misma posición geográfica.

[30]​ Dado que el Kilauea carece de una prominencia topográfica y aparece como una protuberancia en el flanco sureste del Mauna Loa, fue anteriormente interpretado como un satélite activo de Mauna Loa, tanto por los hawaianos nativos como por los primeros geólogos.

Hay muy poco movimiento ahí hoy en día, una consecuencia de la geometría actual del volcán.

[32]​ Mauna Loa es lo suficientemente alto como para haber experimentado glaciación durante la última edad de hielo, hace 25 000 a 15 000 años.

[34]​ Se cree que los flujos expuestos más antiguos en Mauna Loa son las colinas Ninole en su flanco sur, cuya datación de roca basáltico subaéreal indica una edad de aproximadamente 100 a 200 mil años.

Las cenizas de Pahala se produjeron durante un largo período hace aproximadamente 13 a 30 mil años, aunque una fuerte vitrificación y la interacción con los flujos más antiguos y más recientes impidieron una datación exacta.

[8]​ Estudios del volcán mostraron que se produce un ciclo en el cual la actividad volcánica en la cumbre es dominante durante varios cientos de años, después del cual la actividad se traslada a las zonas de ruptura durante varios siglos, para luego trasladarse nuevamente a la cumbre.

La actividad volcánica, hace 11 000 a 8000 años, era más intensa de lo que es hoy en día.

Sin embargo, el papel del bombardeo en terminar la erupción ha sido fuertemente cuestionado por los vulcanólogos.

[49]​ Menos notable fue una erupción en 1940 que se limitó a la cumbre, aunque duró más tiempo.

[60]​ Erupciones hawaianas suelen producir flujos de lava extremadamente lentos, que no presentan gran peligro para la vida humana.

La mayoría de estos relatos coinciden en que la deidad del volcán hawaiano, Pele, reside en el cráter Halemaʻumaʻu en el Kilauea; Sin embargo algunos mencionan que reside en Mokuaweoweo, la caldera del Mauna Lao, y en términos generales el mito asocia la deidad con toda la actividad volcánica en la isla.

Aunque el trayecto de varios días fue arduo, los antiguos hawaianos probablemente visitaron la cumbre del Mauna Loa durante las erupciones para dejar ofrendas y oraciones en honor a Pele, tanto como lo hicieron en Halemaʻumaʻu, la caldera más activa y accesible del Kilauea.

Varios campamentos establecidos a lo largo del camino suministraron agua y alimentos para los viajeros.

Significativamente mejor preparados, Menzies, el teniente Joseph Baker y el guardiamarina George McKenzie del HMS Discovery, y un siervo (probablemente Jonathan Ewins), llegaron a la cumbre, que Menzies estimó en 4156 m s. n. m. con la ayuda de un barómetro (consistente con la altitud actual de 4169 m s. n. m.).

[79]​ Isidor Lowenstern subió a la cumbre del Mauna Loa en febrero de 1839 y fue el tercer europeo en hacerlo en 60 años.

El rey Kamehameha III asignó un misionero médico estadounidense, Dr. Gerrit P. Judd, como traductor de la expedición.

Wilkes no quería regresar cuesta abajo, por lo que abrió un camino a través de un denso bosque, orientándose con una brújula.

Los hawaianos se sintieron ofendidos por la pérdida de los árboles sagrados, el cual no contribuyó a mejorar los ánimos.

En Sunday Station, dos guías se unieron a ellos: Keaweehu («el cazador de pájaros»), y otro que llamaron «Ragsdale», cuyo nombre hawaiano no fue registrado.

Aunque Wilkes pensaba estar cerca de la cumbre, los guías sabían que ni se encontraban a medio camino.

Al amanecer algunos miembros del grupo bajaron para traer leña y recuperar el equipaje abandonado en el camino el día anterior.

El médico, Dr. Judd, hizo la recorrida entre la cumbre y «Recruitment Station» para atender a muchos que sufrían del mal de altura o habían desgastado sus zapatos en la roca áspera.

Con hachas y cinceles aplanaron la superficie de la roca para la base del péndulo.

Sin embargo, los fuertes vientos hicieron tanto ruido que no se podía escuchar el tictac del reloj, y causaron variaciones en la temperatura resultando en mediciones inexactas.

Las tiendas fueron desmanteladas y los portadores hawaianos llevaron los equipos hacia abajo durante los siguientes tres días.

Por todo el esfuerzo que invirtió no obtuvo resultados significativos, atribuyendo las discrepancias de gravedad a «las mareas».

En las elevaciones más altas, la cantidad de precipitación disminuye, y el cielo suele ser claro.

Por las temperaturas muy bajas la precipitación se produce a menudo en forma de nieve, y la cumbre del Mauna Loa es descrita como un área periglacial, donde la congelación y descongelación tienen un papel importante en la configuración del paisaje.