太白山位于陕西省秦岭群峰之冠，这是由于吕梁运动、燕山运动、喜马拉雅运动，形成极为险峻的高山。在地貌方面具有高山深谷和冰川地形，是我国最大的综合旅游自然保护区之一。太白山在地质构造上包括秦岭皱褶带和海西皱褶两个部分，岭北全属于秦岭皱褶带，是一条具有大断层的山地，山峦重叠，壁峭谷险；岭南多属海西皱褶地带，由一系列南北延伸的并列山系构成。经长期的侵蚀作用，一般沉积岩遭到强烈的风化，而受影响较小的花岗岩在各山脊上构成了独特的奇峰，在地质上呈现出古冰川侵蚀地貌的特征。
冰川槽谷、冰斗湖、冰蚀湖和冰碛堤是太白山的古冰川地貌，冰川槽谷比较圆被人们称为U形状的山谷。太白山主峰八仙台附近分布有五条古冰川槽谷：大爷海槽谷、二爷海槽谷、三官殿槽谷、红水河槽谷和佛爷池槽谷。这些槽谷在平面分布上以八仙台为中心呈十字形展布。
冰斗湖和冰蚀湖基本上分布在八仙台的南北槽谷的谷端，冰斗湖有三个海和玉皇池等。大爷海位于八仙台的西北侧，海拔３５５０米左右，偏踞于大爷海槽谷的左侧源头，东、南、西三面斗壁合围，朝北敞开，呈圈椅状。冰期时冰斗冰川挖掘作用形成深陷的洼坑，冰川消融后积水成湖，形成大爷海湖泊，成为太白山山顶冰斗冰川的见证之一，也是太白山上的一颗璀璨明珠。
在中国的自然区划中，秦岭南坡为暖温带混交林带，为暖温带像亚热带过渡的垂直结构带；秦岭北坡为温带夏绿阔叶林带，属暖温带森林区。由太白山北坡的山麓到山巅，随着海拔高度的上升，自然植被类型的不断变化，导致野生动物的分布随着植被的变化而不同。总的来说可以分成５个带。分布在海拔５００～８００米之间的为侧柏林黑线姬鼠喜鹊带。这一地带为人口稠密的农作区，地势平缓，水源充足。在荒山草坡和撂荒地之间，均有侧柏分布，其余多为人工栽培树木，林下灌木有狼牙刺、黄栌、孩儿拳、铁扫帚等，地植物有大披针苔草、牡蒿、北柴胡、白草等，表现出了平原向山地过渡的山麓地区特征。鸟类多为常见品种，兽类以农田鼠类为主。
海拔８００～２２００米的低中山区位松栎林岩松鼠金鸡带。这一带树种最多、植物最复杂。在海拔较低的地方，由于人类活动比较频繁，已经见不到此生松栎林带和成片的华山松林。海拔稍高的地方，植物种类繁多，生长茂密，锐齿栎、辽东栎、栓皮栎、华山松等较为常见，其他树木和藤萝植物也有生长，故此鸟兽众多，是太白山野生动物的“极乐世界”。
海拔２２００～２８００米之间为桦木林纹背鼩鼱血雉带。植被以桦木林和冷杉为主。海拔２８００～３４００米之间为亚高山针叶林羚牛鹪鹩带。植被以针叶林为主，下段为冷杉林，上段为落叶松林。本地带栖息的鸟类有鹪鹩、酒红朱雀、赤胸灰雀、褐头山雀、血雉等。兽类有羚牛、青羊、岩羊、鬣羚、藏鼠兔等。海拔３４００～３７６７米之间，为高山灌丛草甸鼠兔岩鹨带。由于地貌以冰川遗迹为主，树木矮小，呈匍匐状，大部分地区岩石裸露，没有高大的树木。主要灌木有爬柳、密枝杜鹃、高山绒线菊等。在高山湖泊和沼泽地带栖息着领岩鹨、红尾溪鸲、白顶溪鸲。
太白山自然保护区作为我国唯一完整的自然生态系保护区，从地质地貌、气候气象、土壤以及典型的植被分带和动物垂直分带，为我们研究自然生态系统提供了良好的场所。
太白山是一座著名的宗教名山，道、佛、儒三教在此融会贯通，拔仙台上的三圣殿就是最好的证明。山上的庙宇建筑风格很是考究，有明清古建，也有当代所修复的规模较小的仿古建筑之作，庙宇中所有的神像、壁画都非常精美，且具有很高的文化和艺术观赏价值。那些形式多样的神话故事、传统庙会、名优特产、民间艺术广泛流传，无不在宣扬着太白山文化的丰富多彩。
“太白山上无闲草，认得草药遍地宝”，神秘的太白山物种丰富，吸引了许多学者前来攀登、隐居，成为了太白山真正的隐者。东汉药医学家韩康，隐居此地研究草药，竟拒绝汉桓帝的封官；唐朝苏敬更是崇拜这太白山，在所著《唐本草》中记载“茯苓和茯神壅州南山亦有”；唐代著名的“药王”孙思邈长年隐居在太白山中并著有《千金翼方》，他采药所走的栈道至今尚存。太白山独特的环境孕育了种类繁多、起源古老的生物群，素有“中国天然动物园”、“亚洲天然植物园”之称。作为秦岭的著名主峰，太白的高、寒、险、奇、秀被人们追捧，其中的神秘与富饶等待着人们前来开拓。
