从自然地理的角度来看，黄山属于中国东南丘陵的一部分，是长江水系和钱塘江水系在安徽省境内的分水岭。黄山山脉南北长约40千米，东西宽约30千米，全山总面积约1200平方千米，而黄山风景区则是这座山脉的核心，面积为154平方千米。
大约在两三亿年前，黄山所在的地方是一片被称作“古扬子海”的汪洋。后来，古扬子海不断缩小，随之出露的陆地被称作“江南古陆”。大约在两亿多年前，发生了一次大规模的地壳运动，古扬子海消失了，今天的黄山一带成了陆地。到了1.43亿年前，地下深处炽热的岩石向上升，并在距地面3000～6000米处冷却下来，形成了花岗岩岩体，这就是孕育在地下的黄山胚胎。
“自古黄山天下奇”“黄山之奇，信在诸峰；诸峰之奇，信在松石；松石之奇，信在拙古；云雾之奇，信在铺海。”横空峰峦，浩淼云烟，奔泄飞瀑，嶙峋巧石，奇特青松，无不展现着黄山的壮美风姿。黄山为群山构造，“奇松、怪石、云海、温泉”被称为黄山四绝，神奇的冬景和壮美的日出，更让游客流连忘返。
“黄山松”享誉中外，素有“无石不松，无松不奇”的称谓。黄山松多生长在海拔800 米以上的高山崖石上。树龄一般在数百年以上，少数甚至达上千年。这些名松古老苍劲，奇形怪状，有立有卧；有的俯仰斜插，有的刚毅挺拔，有的盘曲倒挂。为此，人们评出了十大名松：舒枝引客的迎客松、垂首送宾的送客松、展翼欲飞的凤凰，以及连理松、蒲团松、黑虎松、麒麟松、团结松、探海松、飞龙松。不论在山顶、山坡，还是山谷之中，黄山松到处可见，既奇且秀，美不胜收。
黄山层峦叠嶂，奇峰异石全山遍布，已有各种名称者多达120处。怪石千姿百态，小者玲珑剔透，造化精妙；大者石林耸峙，石笋罗列。著名的怪石有“松鼠跳天都”、“猴子观海”等等。
“自古黄山云成海”。 黄山云海分为五片，白鹅岭以东称东海，飞来峰以西称西海，莲花峰以南称南海，狮子林以北称北海，光明顶周围称天海。每当雨过天晴，或在日出之前，山谷中就雾起云腾，铺天盖地而来，似海不是海，如烟不像烟，风来则气象万千，日出则五光十色，其波澜壮阔之势、变幻莫测之状，蔚为壮观。云海使黄山静中有动，姿态万千，成为黄山优于其他名山的一大特色。怪石、奇松、峰林飘浮在云海中，忽隐忽现，置身其中，犹如进入梦幻境地，飘飘欲仙，可领略“海到尽头天是岸，山登绝顶我为峰”的境界。
黄山温泉有三处，一在紫云峰下，名“温泉”；一在松谷庵南侧，名“锡泉”；一在圣泉峰顶，名“圣泉”。前山“温泉”水温较高，一般保持在42℃左右，水质清澄，水味甘美。
由紫云峰下喷涌而出，与桃花峰隔溪相望，传说轩辕黄帝就是在此沐浴七七四十九日羽化升天的。温泉中含有多种对人体有益的微量元素。水质纯正，温度适宜，可饮可浴。唐代诗人贾岛曾发出“遐哉哲人逝，此水真吾师”的感慨。
