Tvisvar hefur gosið í Óbrinnishólum. Talið er að fyrra gosið hafi verið fyrir um 21 öld en síðara gosið hafi verið 650 árum f.Kr.

Jón Jónsson, jarðfræðingur, sagði eftirfarandi um Óbrinnishóla: „Hraun frá fyrra gosinu í Óbrinnishólum hef ég ekki fundið í næsta nágrenni þeirra, en um 1-2 km vestur af hólunum eru hólmar tveir, sem yngra hraunið hefur ekki runnið yfir. Vel má vera að eldra hraunið komi þar fram, en ekki hef ég haft tækifæri til að athuga það. Næst syðsti gígurinn í Óbrinnishólum er frá fyrra gosinu og eftir nokkra leit fannst þar allþétt hraunlag inni í gjallinu. Kom þá í ljós, að hraun það, er komið hefur í fyrra gosinu, er mjög ólíkt hrauninu úr því síðara. Aftur á móti er það svo líkt Búrfellshrauni, að það verður naumast frá því skilið. Kemur þetta hvað greinilegast fram, þegar taldar hafa verið steintegundir á báðum hraunum“.

Um aldur fyrra gossins í Óbrinnishólum er ekki vitað. Samkvæmt rannsóknum Guðmundar Kjartanssonar (1972) gæti fyrra gosið í Óbrinnishólum hafa orðið á sama tíma og Búrfellshraun. Vaknar því sú spurning: Er það tilviljun ein að hraunin eru svona lík að gerð eða er það kannski vegna þess, að samtímis gaus á báðum stöðum? Ekki verður með vissu sagt, hvað margir gígir hafa myndast í fyrra gosinu á þessum stað, en þrír hafa þeir verið a. m. k. Af þeim hafa tveir algerlega horfið undir gjall frá síðara gosinu.

Kristján Sæmundsson, jarðfræðingur, taldi að Óbrinnishólahraun hafi runnið fyrir  um 2100 árum.