亚洲宏伟山系之一，北西—南东走向，斜跨中国、哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古国境，绵延2000余公里；中国境内的阿尔泰山属中段南坡，山体长达500余公里，南邻准噶尔盆地。主要山脊高度在3000米以上，北部的最高峰为友谊峰，海拔4374米；西部的山体最宽，愈向东南愈狭窄，高度亦渐低下；从东北部国境线，向南西逐渐下降到额尔齐斯河谷地，呈4级阶梯，山地轮廓呈块状和层状；只在高山地区有冰蚀地形并有现代冰川；除沿北西向断裂作串珠状分布有断陷盆地外，无大型纵向谷地；阿尔泰山堪称典型的断块山。

　　地质地质构造上属阿尔泰地槽褶皱带。山体最早出现于加里东运动，华力西末期形成基本轮廓，此后山体被基本夷为准平原；喜马拉雅运动使山体沿袭北西向断裂发生断块位移上升，才形成了现今阿尔泰山面貌。

　　地貌阿尔泰山山体浑圆，山坡广布冰碛石，U形谷套U形谷，古冰斗成层排列，羊背石、侧碛、中碛、终碛等清晰可见。阿尔泰山有多级夷平面，一般公认有4级，海拔分别为2900～3000米，2600～2700米，1800～2000米及1400～1600米。地貌垂直分带明显，由高而低有：现代冰雪作用带，海拔3200米以上，以友谊峰和奎屯峰为中心，发育了山谷冰川、冰斗冰川、悬冰川。此外，阿克库里湖周围，阿克土尔滚与阿库里滚河上源也有现代冰川；霜冻作用带，2400～3200米，古冰蚀地形清晰，积雪长达8个月，以寒冻风化为主；侵蚀作用带，1500～2400米，以流水切割为主；干燥剥蚀作用带，1500米以下。喀纳斯综合自然景观保护区位于本带边缘。

　　气候阿尔泰山耸立于亚洲腹部的干旱荒漠和干旱半荒漠地带，西风环流带来大西洋水汽，顺额尔齐斯河谷地和哈萨克斯坦斋桑谷地长驱直入，向北遇阿尔泰山，受逼抬升降水。降水随高度递增和由西而东递减，冬夏多，春秋少，低山年降水量200～300毫米，高山可达600毫米以上；降雪多于降雨，且积雪时间随高度增加而延长，中高山积雪长达6～8个月，低山仅5～6个月；气温变化随高度增加而递减。阿尔泰山区气候垂直梯度变化明显，具有冬长夏短而春秋不显的特征。

　　水文阿尔泰山径流较丰富，发育了额尔齐斯河与乌伦古河。两河皆构成典型不对称的梳状水系。额尔齐斯河是新疆境内唯一外流河，国境内流域面积5万平方公里，全长546公里；河水补给来源主要为降水、积雪融水和冰川等，多年平均径流量100多亿立方米，占阿尔泰地区总径流量89％，注入斋桑泊，最后流入北冰洋。乌伦古河，支流在山区，山前为散失区，全长573公里，最后归宿于乌伦古湖（布伦托海、福海），在二台站以上，流域面积为2.2万平方公里，补给来源亦以冬季积雪为主，多年平均径流量11亿立方米。两河上游多峡谷和断陷盆地，落差大，水流清澈，含泥沙少，水力蕴藏量约50万千瓦，目前开发利用较低。

　　植被与土壤3000～3500米以上植被为苔藓类垫状植物；2600～3500米为高山-亚高山草甸草原；1300～2600米为森林草原带；800～1300米是灌木草原；植被分布下限由西向东升高，如森林下限为1200～1900米，灌木草原下限为500～1500米，荒漠上限则为500～1100米。

　　土壤由高到低，主要分布有冰沼土、高山草甸土、亚高山草甸土、生草灰化土、灰色森林土、黑钙土、栗钙土、棕钙土等。

　　阿尔泰山的自然资源丰富多样，有多种矿藏和优良牧场，尤以森林资源中的优质木材在全疆占有重要地位，水力资源亦蕴藏充沛。