火焰山位于吐魯番盆地的北緣。古書稱之為“赤石山”，維吾爾語稱“克孜勒塔格”（意為紅山），由紅色砂巖構成，東起鄯善縣蘭干流沙河，西至吐魯番桃兒溝，形成一條赤色巨龍，東西走向，橫臥于吐魯番盆地中，全長98公里，南北寬9公里。一般高度500米左右，最高峰在鄯善縣吐峪溝附近，海拔831.7米。

　　火焰山是天山東部博格達山坡前山帶短小的褶皺，形成于喜馬拉雅山運動期間。山脈的雛形形成于距今1.4億年前，基本地貌格局形成于距今1.41億年前，經歷了漫長的地質歲月，跨越了侏羅紀、白堊紀和第三紀幾個地質年代。

　　火焰山荒山禿嶺，寸草不生。每當盛夏，七月流火，紅日當頭，地氣蒸騰，焰云繚繞，赭紅色的山體形如飛騰的火龍，十分壯觀。

　　火焰山是全國最熱的地方，夏季最高氣溫達47.8度，地表最高溫度在70度以上。由于地殼運動斷裂與河水切割，山腹中尚留下許多溝谷，主要有葡萄溝、桃兒溝、木頭溝、吐峪溝、連木沁溝、蘇伯溝等。在這些溝谷中，綠蔭蔽日，風景秀麗，流水潺潺，瓜果飄香。

　　明人吳承恩著名神話小說《西游記》，以唐僧師徒四人西天取經的故事而膾炙人口，名聞天下。第五十九回和六十回寫“唐三藏路阻火焰山，孫行者三調芭蕉扇”的故事，使火焰山披上一層神秘的色彩，成了一座奇山。

　　《西游記》寫道：“西方路上有個斯哈哩國，乃日落之處，俗呼‘天盡頭’。這里有座火焰山，無春無秋，四季皆熱，那火焰山有八百里火焰，四周寸草不生。若過得山，就是銅腦袋、鐵身軀，也要化成汁哩！”這段文字顯系夸張，但高溫和寸草不生這些基本特征，與火焰山實際情況完全符合，不是憑空臆造的。