根據1982年發表的一項地層學研究(該研究如今已成為一種標準參考),公元79年的維蘇威火山爆發分兩個階段。第一階段持續18~20小時,在火山以南產生浮石和火山灰墜落,龐貝被覆蓋在2.8米厚的火山物質下面。第二階段的火山灰流遠至米塞努姆,但集中于米塞努姆以西和西北方向。兩輪火山灰流吞噬了龐貝。
2002年的一項研究,分析了更多地層學證據,并提出了新的解釋。按照新解釋,準爆發(而非最開始的火山爆發)產生的火山煙柱高達15~30千米。受西北風影響,火山灰降落在龐貝的東南面。這次爆發屬于蒸汽巖漿型,即支撐火山煙柱的主要能量來自于蒸汽從巖漿中逃逸。(蒸汽的產生,是因為隨著時間滲入該地區地下斷層的海水與巖漿和熱量的反應。)后來,隨著火山煙柱中的氣體密度增加,不再能支撐煙柱申的固體物質,火山煙柱坍塌,釋放火山灰流。火山灰流首先抵達赫庫蘭尼姆,而不是龐貝。更多的爆發使火山煙柱變得更加濃密。第四輪和第五輪火山灰流最終摧毀和埋葬龐貝。各輪火山灰流在沉積層中得到辨認。
該研究認為,火山灰的首輪墜落是在初晨,為低容量爆發,在米塞努姆不可見,但雷克蒂娜看得見,這讓她派信使前往米塞努姆求救。信使在海上行船幾小時后就抵達了米塞努姆,這就解釋了一個矛盾:信使為何能在遙遠的火山爆發后很快就奇跡般出現在老普林尼的別墅面前,而且不走陸路。而是走比陸路難的海路?因為火山爆發阻止他從陸路前來報信。
另一項研究對采集自龐貝遺址的超過200份房頂磚樣本進行了磁特征分析,從而估算出火山灰流的平衡溫度。該研究表明,在爆發的第一天,白色浮石(包含直徑3厘米的塑性碎屑)墜落了好幾個小時,將屋頂磚加熱到140℃。這段時間應該是最后的逃生機會。第二天的火山煙柱坍塌所導致的火山灰流密度之大,讓赫庫蘭尼姆和龐貝人根本沒有逃生可能。這些火山灰流的沉積溫度高達300℃,龐貝城完全被高溫氣體覆蓋。最低溫度出現在坍塌屋頂下面的空間,但也高達100℃。
公元79年維蘇威火山爆發釋放的能量相當于被投放在日本長崎和廣島的原子彈釋放能量之和的10萬倍。維蘇威火山之后又多次噴發,它也是在過去百年內噴發過的歐洲大陸唯一火山。今天,它依然被認為是全球最危險火山之一。
時間測定
毀滅龐貝的火山爆發是在公元79年,這個結論參考了當時多位羅馬作家和小普林尼的記載,但其中一些記載并未得到考證。然而,羅馬皇帝提圖斯在位期間的一系列著名事件幫助今天的考古學家確定了公元79年這個年份。提圖斯訪問了龐貝,下令救助無家可歸者。就算這一時間不明,但已知次年——公元80年他面對另一個大災(羅馬城大火),那么他訪問龐貝當然就是在公元79年。
至于維蘇威火山在公元79年爆發的具體時間——8月24日,首先是根據小普林尼寫給塔西佗的第一封信中所說的日期,但這個日期其實是根據小普林尼給出的當時的歷法日期推算出的。有考古學家認為,小普林尼所說的日期不見得就是8月24日,只是后來一些人沿用了這個推算的日期而已。現在考古學家傾向于認為,公元79年維蘇威火山爆發很可能是在當年11月左右。