中亚大山系阿尔泰山跨越斜跨中国、蒙古、俄罗斯和哈萨克部分领土，从戈壁（沙漠）向西西伯利亚，绵亘约2000千米，呈西北—东南走向。
发育有现代冰川；西部的山体最宽，愈向东南愈狭窄，高度亦渐低下；从东北部中国国境线，自西北向东南山势逐渐降低到3000-3500米左右。山前有西北大断，向西南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，是中国最北端的现代冰川分布中心；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。与天山山脉、昆仑山脉、塔里木盆地、准噶尔盆地形成“三山夹两盆”
参差的山岭将诸如鄂毕河（向北注入北冰洋）及其主要支流额尔齐斯河这样的大河的水与流入浩瀚的中亚盆地的河流的水分离开来。发源于山地的河流出山后受断裂控制，汇入额尔齐斯河流向西北，成为鄂毕河上游，是中国唯一流入北冰洋的河流。山地植被垂直分布明显。1100米以下为山麓草原带；1100-2300米为森林带，生长西伯利亚松、西伯利亚冷杉、云杉等；2300米以上为山地草甸带与亚高山草甸带，为良好的夏季牧场。低处山间盆地有少量农业。山地富藏有色金属（包括金矿）。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；喜马拉雅运动使得山体沿袭北西向断裂发生断块位移上升，才形成了眼下的阿尔泰山面貌。1931年发生8级地震。并伴随产生近南北向的断层，延续40-60千米。
阿尔泰山北部一带丘陵将它们与西西伯利亚平原分隔开来，阿尔泰山东北部与西萨彦岭相接。蒙古阿尔泰山拔地而起成为友谊峰（NayramdalinPeak，4374米），接著先向东南然后再向东延伸。戈壁阿尔泰山在蒙古首都乌兰巴托西南约483千米处开始，占据该国南部，耸立于戈壁瀚海。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，2010年统计时，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（2010年统计），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。
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。
