Ο λόφος του Παλαιοκάστρου αποτελεί μία χαρακτηριστική ηφαιστειακή δομή στη Δυτική Λήμνο. Πρόκειται για ένα χαρακτηριστικό ηφαιστειακό δόμο ορατό από τον επισκέπτη από το χώρο στάθμευσης, στο δρόμο για το ξωκλήσι της Παναγιάς της Κακαβιώτισσας.

Οι διάσπαρτοι λόφοι στην περιοχή αυτοί αποτελούν ένα σύμπλεγμα ηφαιστειακών δόμων που δημιουργήθηκαν πριν 19,3-18,2 εκατομμύρια χρόνια. Διεισδύσεις παχύρευστων μαγμάτων με σχετικά μεγάλο περιεχόμενο σε αέρια διαπέρασαν και σε μερικές περιπτώσεις αναθόλωσαν τα παλαιότερα ιζηματογενή και ηφαιστειακά πετρώματα. Η διάβρωση των πετρωμάτων αυτών αποκάλυψε στη συνέχεια, την στερεοποιημένη  παχύρευστη λάβα που δημιούργησε τις χαρακτηριστικές θολοειδείς δομές.