Las erupciones pasadas del Cotopaxi, incluyendo la última erupción importante ocurrida en el año 1877, estuvieron caracterizadas por seis clases de fenómenos eruptivos que representan peligro para el hombre y las obras de infraestructura. Estos fenómenos incluyen:
(a) Flujos de escombros y lodo (lahares)
(b) Caídas de piroclástos y ceniza
(c) Flujos piroclásticos
(d) Derrames de lava
(e) Gases volcánicos y vapor caliente
(f) Sismos Volcánicos

(a) Flujos de lodos y escombros (lahares)
Los lahares representan el mayor peligro para los habitantes de los valles de los Chillos, de Tumbaco y de Latacunga y Salcedo, en caso de una erupción importante del volcán Cotopaxi. Los flujos de escombros y lodo (lahares)  podrían causar grandes afectaciones a lo largo de los cauces de los ríos Salto, Pita, Santa Clara, San Pedro en los respectivos valles de los Chillos y Tumbaco, por un lado, y por otro los rios Cutuchi, San Lorenzo, Saquimala, Burrohuaicu, Alaquéz, Patate y Pastaza.

La fusión del casquete de hielo y nieve por acción de materiales incandescentes (flujos piroclásticos o flujos de lava), cuya temperatura es superior a los 800oC, se transformaría rápidamente en un flujo muy móvil con características similares al concreto. Dada la densidad de esta mezcla, estos flujos pueden transportar grandes bloques de roca (de hasta varios metros de diámetro) y otros objetos como puentes, casas, árboles y vehículos.

La peligrosidad asociada a este fenómeno está determinada por el volumen, velocidad y extensión del lahar generado, los cuales a su vez dependen del volumen de agua y del material rocoso suelto disponible sobre la superficie del cono, de la pendiente y del encañonamiento de los drenajes, de la fluidez del flujo, así como de la cantidad de material suelto en los cauces que drenan el volcán.  Se han observado velocidades de 40 a 100 km/h en lahares históricos de otros volcanes, pudiendo extenderse aguas abajo decenas a cientos de kilómetros, arrasando con todo lo que encuentran a lo largo del cauce y a orillas de los drenajes afectados.

(b) Caídas de piroclástos y ceniza

En todas las erupciones del Cotopaxi ha caído en los alrededores del volcán los productos volcánicos de la erupción. Este fenómeno constituye, después de los lahares, el fenómeno más grave desde el punto de vista del impacto socioeconómico causado a los habitantes. Las caídas de piroclastos afectan tanto a la población como a los animales, cubren áreas del orden de cientos a miles de kilómetros cuadrados, terminan con todas las cosechas de los próximos años y generan un problema social devastador para los gobiernos quienes tienen que atender a la gente y ganado afectado.

En el caso del Cotopaxi, donde los vientos soplan en general desde el este y sudeste hacia el noroeste, oeste y sudoeste, será el Valle Interandino entre Machachi al norte y Salcedo al sur el que recibiría la mayor parte de la ceniza. En los caseríos más cercanos al volcán, donde se esperan caídas más frecuentes y espesores importantes, las casas y otras estructuras no bien construidas podrían sufrir el colapso de sus techos y paredes debido al peso de la ceniza. Además, en dichas zonas cercanas, los fragmentos caídos podrían alcanzar diámetros de hasta 10 cm y provocar incendios, si guardan mucho calor. Así mismo, las caídas de ceniza podrían causar muchos problemas en la salud de los habitantes (problemas respiratorios) y sus animales (problemas digestivos).

En aquellos sectores donde se acumulan grandes cantidades de ceniza (del orden de varios centímetros de espesor), existe la probabilidad de generar lahares secundarios, si ocurren lluvias de gran intensidad posteriores a la depositación de la ceniza.
 
(c) Flujos piroclásticos

Los flujos piroclásticos o nubes ardientes representan el fenómeno más peligroso, dada su alta temperatura (900-1000 º C) y elevadas velocidades (superior a los 100 km/h). Se originan en la cumbre o a partir de la columna eruptiva sobre el volcán. Afortunadamente en todas las erupciones históricas y prehistóricas, los flujos más grandes han llegado hasta la base del cono, por lo que en ningún caso han alcanzado lugares donde hoy en día existen caseríos o zonas pobladas. Si las futuras erupciones del Cotopaxi son de la misma magnitud que las pasadas, se cree que dicho fenómeno no alcanzará ni afectará los sectores habitados. Solamente en el caso de una erupción muy grande, los flujos piroclásticos podrían alcanzar las zonas pobladas de la base del flanco occidental del cono en el valle de Latacunga.
 
(d) Derrames de Lava

En tiempos históricos y prehistóricos han ocurrido frecuentemente derrames o flujos de lava emitidos generalmente del cráter o de fisuras en el flanco occidental del cono. Afortunadamente tales flujos avanzan lentamente y llegaron solamente hasta la base del cono. Por lo tanto no representan peligro alguno para las zonas pobladas alrededor del volcán.
 
(e) Gases Volcánicos y Vapor Caliente

Antes, durante o después de una erupción, el volcán puede emitir gases volcánicos y vapor a altas temperaturas, particularmente por su cráter o por la parte superior del cono volcánico. Se desconocen otras zonas de salida de gases y vapor (fumarolas) en los flancos intermedios e inferiores del cono. Dado que los vientos en la parte superior del volcán son muy fuertes, dichos gases serían disipados rápidamente, y por lo tanto no representan peligro alguno para los habitantes de las cercanías del volcán. Por el contrario, los andinistas que visiten el cráter o la parte superior del cono deben tomar las precauciones necesarias para evitar entrar en contacto con dichos gases y vapor calientes. En particular se debe evitar el ascenso al cráter o a las depresiones adyacentes donde pueden acumularse y concentrarse los gases magmáticos. Adicionalmente, la mezcla de los gases (especialmente el SO2 ) con el agua lluvia favorece la formación del ácido sulfúrico, que cae a la superficie en forma de lluvia ácida, dañina para los series vivos (animales y plantas) y altamente corrosiva para los objetos metálicos.
 
(f) Sismos Volcánicos

En las semanas y meses que preceden una erupción, se detectan comúnmente, muchos microsismos en las cercanías y en el cono mismo del volcán. Este fenómeno lejos de afectar a los pobladores que habitan en las cercanías del volcán, resulta beneficioso para la comunidad pues permite a los científicos comprender mejor los procesos magmáticos que estén ocurriendo en un volcán activo. En general la actividad volcánica no genera sismos de mayor magnitud, de tal manera que en raras ocasiones los sismos alcanzan una magnitud que les permiten ser sentidos por los moradores.  En efecto, en algunas erupciones pasadas del Cotopaxi se reportó que la gente sintió “temblores”; sin embargo, ningún sismo causó daños en los alrededores. En consecuencia en caso de una reactivación del Cotopaxi, no es de esperar sismos de magnitud intermedia o grande, ni destructores.