Горелинский дол расположен в 60 км по прямой от города Петропавловска-Камчатского, представляет собой горное плато между верховьями рек Карымчина и Опала, вытянутое в западно-северо-западном направлении с перепадами высот от 900 до 1800 м н.у.м. Высшей точкой является кальдера действующего вулкана Горелый. Сам вулкан представляет собой хребтообразный массив, за что и получил второе название Горелый хребет, с максимальной высотой 1829 м, поднимающийся со дна эллипсообразной кальдеры. Когда-то здесь располагался большой щитовидный вулкан с диаметром основания около 30 км. Вершинная часть его опустилась, образовав кальдеру 9×14 км, со дна которой начались извержения через цепочку кратеров, появлявшихся в разное время. Некоторые кратеры накладывались друг на друга, растущие конусы частично сливались.
В результате образовался современный вытянутый массив, вершину которого венчают 3 крупных слившихся конуса и мелких 11 кратеров различной сохранности, величины и формы наложенными друг на друг. Кроме этой центральной группы конусов получившего название Молодой Горелый, внутри кальдеры и за ее пределами возникло еще около 40 более мелких побочных шлаковых конусов и лавовых куполов.
Остатки старого вулкана окружают кальдеру невысоким хребтом, высотой до 100 м, имеющим пологие внешние и обрывистые внутренние склоны. В нескольких местах этот хребет разрушен или совсем отсутствует. Дно кальдеры в северной и южной части плоское, покрыто песком, шлаком и обломками лавы. Отдельные участки не имеют стока и во время снеготаяния заполняются водой, образуя мелкие озера-Восточное, Западное и Сухое (Южное). Западное озеро пересыхает к осени, Восточное — зимой, а дно Сухого покрывается стекающим тонким слоем воды только весной.