火焰山古称赤石山，位于吐鲁番盆地的北缘，古丝绸之路北道上。主要由中生代的侏罗纪、白垩纪和第三纪的赤红色砂、砾岩和泥岩组成。当地人称它为“克孜勒塔格”，意即“红山”。

火焰山长100多公里，最宽处达10公里，海拔500米左右，主峰海拔831.7米。其山体沟壑林立，曲折雄浑，寸草不生。火焰山是中国最热的地方，夏季最高气温高达摄氏47.8度，地表最高温度高达摄氏89度。

虽然火焰山高温难耐，但火焰山山体却又是一条天然的地下水库的大坝。正是由于火焰山居中阻挡了由戈壁砾石带下渗的地下水，使潜水位抬高，在山体北缘形成一个潜水溢出带，有多处泉水出露，滋润了鄯善、连木沁、苏巴什等数块绿洲，从而也造就了这一带的生命。

火焰山还有馒头山，云梯，千佛洞，吊桥,买买提大院，万佛山等景点。与火焰山荒山秃岭形成强烈对比的是那一条条穿过山体的沟谷，沟底大多清泉淙淙、绿树成荫，形成条条狭长绿洲。其中最著名的河谷当数葡萄沟，此外，还有桃儿沟、木头沟、吐峪沟、连木沁沟、苏伯沟等。