È stato ipotizzato che la particolare conformazione circolare dell'isola, la fiorente civiltà che la abitava, e l'apocalittica eruzione vulcanica che la spazzò via in brevissimo tempo, possano essere stati alla base del racconto di Atlantide di Platone. In due suoi "Dialoghi" (Timeo e Crizia) il filosofo accenna a un'isola, abitata dalla stirpe di uomini più nobile della terra e governata da una civiltà utopistica in grado di dominare quasi tutto il Mediterraneo. Secondo Platone questa civiltà, che si trovava non nell'Egeo ma oltre le colonne di Ercole (attuale stretto di Gibilterra) fu sconfitta dai greci e l'isola sprofondò a causa di un violento terremoto.
Platone narra una favola morale (vera o inventata ancora non si sa) di due grandi città che entrarono in conflitto tra loro: Atene, l'attuale capitale della Grecia, e Atlantide, città che si inabissò e sparì dalla faccia della Terra.
Dai racconti di Platone non è però possibile identificare con certezza il possibile luogo (se mai sia esistito) di ubicazione di Atlantide, e d'altronde l'Utopia di Platone sembrerebbe non essere altro che una creazione letteraria a sostegno degli argomenti che il grande filosofo voleva proporre alla società del suo tempo.
Molti studiosi, tra cui esperti vulcanologi e archeologi, hanno evidenziato come l'eruzione del vulcano di Santorini possa essere in qualche modo ricollegata alle descrizioni di Platone su Atlantide e come all'eruzione vulcanica possa ricondursi la distruzione della fiorente colonia cretese di Akrotiri e probabilmente anche la distruzione della civiltà minoica cretese.
I riferimenti di Platone al Palazzo dove le acque affluivano rigogliose dalle vicine colline pare si possano rintracciare nei siti archeologici di Cnosso (nell’isola di Creta) e Akrotiri, nell’isola di Santorini. Il Palazzo di Atlantide che viene descritto da Platone come un edificio a più livelli situato su un grande piano in cima a una collina terrazzata, è simile sia al Palazzo di Cnosso che a quelli di Akrotiri, così come lo sono la descrizione architettonica e i materiali usati nella sua costruzione.
Nel 1967 nella località di Akrotiri in Santorini, gli archeologi riportarono alla luce un'antica città, quasi completamente intatta come Pompei e ricoperta da antiche ceneri. La scoperta fu catalogata come tra le più importanti nella storia dell’archeologia. Diverse case furono portate alla luce e presentavano un sofisticato sistema idraulico, con tanto di bagni e acque correnti che defluivano in un perfetto sistema fognario. Questo sito testimonia una delle prime forme di ingegneria urbana mai scoperte nella storia.
Platone ancora descrive le rocce bianche, scure e rosse estratte dalle cave dell’isola di Atlantide per costruire i palazzi della ‘grande’ città dell’isola. La descrizione è simile alle rocce della terra di Santorini.
In ultimo, Platone si riferisce alla fonte del mito di Atlantide, gli egiziani. Gli egiziani, secondo Platone, chiamavano Atlantide "Kepchu", nome che viene storicamente usato per il popolo dell’isola di Creta, culla della civiltà minoica.
È da notare infine che nelle rovine della città di Akrotiri, non è stato ritrovato alcun resto umano (al contrario di Pompei). Si pensa quindi che i suoi abitanti avessero trovato in qualche modo una via di scampo prima della famosa eruzione vulcanica, in luoghi ancora oggi sconosciuti.
Le ricerche storiche e archeologiche a Santorini continuano ininterrottamente, e chissà se un giorno le fantasie di alcuni si potranno ancorare alle evidenze storiche.