橫貫中國西部的高大山脈。西起帕米爾高原東部，東到柴達木河上遊谷地，於東經97°～99°處與巴顏喀拉山脈和阿尼瑪卿山（積石山）相接，全長2500餘公裡；南北最寬處在東經90°，達350公裡，最窄處在東經81°附近，為150公裡。山勢宏偉峻拔，峰頂終年積雪，屹立在塔裡木盆地與柴達木盆地之南。山脈北部與盆地的高差3500～4500米，南部與高原的高差500～1500米。
地質 昆侖山脈脈與塔裡木盆地和柴達木盆地間均以深大斷裂相隔。昆侖山地區以前震旦系為基底；古生代時為強烈下沉的海域並伴有火山活動，古生代末期經華力西運動褶皺上升，構成昆侖中軸和山脈的中脊；中生代產生拗陷，經燕山運動構成主脊兩側4000米以上的山體。昆侖山脈與秦嶺構成分隔中國南部與北部的緯向山脈。
昆侖山脈地區的冰川
昆侖山脈的新構造運動極其強烈，晚第三紀以來上升大約4000～5000米；葉爾羌拗陷中的礫石層厚度2500餘米，河谷高階地上則分佈有第四紀火山凝灰巖和火山角礫巖；克裡雅河與安迪爾河的上遊均保存有中更新世玄武巖流與火山口，1951年在於田縣境昆侖山中的卡爾達西火山群的一號火山曾爆發，並伴有現代火山泥石流。東部昆侖山第四紀以來上升瞭2800餘米，其相關沉積物在柴達木盆地中的埋藏深度達2800米。昆侖山的新構造運動具間歇性，葉爾羌河、喀拉喀什河、尼雅河均形成4～5級階地；各河出山口形成4～5級疊置的洪積扇。
自然特征 昆侖山北坡瀕臨最幹旱的亞洲大陸中心，屬暖溫帶塔裡木荒漠和柴達木荒漠，山前年降水量小於100毫米，西部60毫米，東部20毫米，若羌僅為15～20毫米。年降水量隨山地海拔增高而略增，暖溫帶荒漠被高山荒漠所取代，由特有的墊狀駝絨藜與西藏亞菊組成。源於昆侖山脈北坡諸河流，源遠流長，匯流於塔裡木盆地與柴達木盆地內流水系。
昆侖山脈西高東低，按地勢分西、中、東3段：
①西段。從喀拉喀什河上遊的賽圖拉與葉爾羌河上遊的麻紮通過的新藏公路，構成昆侖山脈西、中段的分水界。西段主要山口有烏孜別裡山口、明鐵蓋山口、紅其拉甫達坂及康西瓦等，為通往阿富汗及巴基斯坦的交通要道。位於西昆侖山海拔在7000米以上的山峰有3座，6000米以上的山峰有7座，平均海拔為5500～6000米。受重重山體阻擋，使喀拉喀什河谷中的年降水量僅為25～30毫米，雪線附近的降水量則達300毫米左右；北坡降水量大於南坡，主峰形成現代高山冰川作用中心，年均溫0℃等溫線大致沿4000米等高線通過，最高山帶的年均溫為-15～-7.5℃。
公格爾山海拔7719米，慕士塔格山7546米。前者的冰川面積為300平方公裡，有20餘條冰舌向下散射：北坡冰舌最長為23公裡，東坡和西坡20公裡；冰舌下達的海拔高度為3900～4900米。後者的冰川面積275平方公裡，有16條冰舌下溢，東坡最長21公裡，冰舌下達高度5300米。西坡冰舌的長度20公裡，下達高度4000～4500米。雪線高度北坡5500米，南坡5800米，慕士塔格一帶雪線為4800～5000米。
塔什庫爾幹谷地的海拔3100～3900米，年均溫3℃，年降水量70餘毫米；谷地以東山地的現代雪線，北坡為5000～5200米。
發源於西段的主要河流有葉爾羌河，主要靠冰雪融水補給，在盆地北部匯流成塔裡木河。
西段山地的北坡為山地荒漠和高寒荒漠景觀。低於2700米的前山及中山帶下部為紅沙與合頭草荒漠，礫-石質的山地棕漠土，上部為昆侖蒿為主的草原化荒漠，棕鈣-淡栗鈣土。2700～3000米的下部沙土地帶合頭草荒漠，上部為紫花針茅、銀穗羊茅占優勢的山地草原，陰坡出現小片雪嶺雲杉林，與山地草原構成山地森林草原。在3000米的塔什庫爾幹寬谷中為高位沼澤化草甸。3100～3900米幹旱冰磧丘陵與冰水沖積扇分佈著雌雄麻黃為主的灌木荒漠。谷地兩側4000米以上為以粉花蒿和墊狀駝絨藜占優勢的高寒荒漠。4500～5500米的高山為刺磯松、高寒棘豆高寒半灌木荒漠。海拔5500～6500米的高山下部為高寒稀疏植被，上部為寒凍風化帶。6500米以上為高山冰雪帶。
②中段。位於新藏公路與車爾臣河九個大坂山即東經77°～86°，主脈向南略呈弧形；克裡雅山口和喀拉米蘭山口是該段聯系新疆—西藏通道。
中昆侖山海拔6000米以上的山峰有8座，如烏孜塔格（6250米）、慕士山（7282米）、瓊木孜塔格（6920米），平均海拔5000～5500米，北坡雪線5100～5800米。主要河流有喀拉喀什河、玉龍喀什河、克裡雅河、尼雅河及安迪爾河，除和田河上源喀拉喀什河和玉龍喀什河水量較大，有利灌溉外，其他河流出山後很快沒入塔克拉瑪幹沙漠中。
山地下部為合頭草、紅沙半灌木荒漠，棕漠土；上部為沙生針茅、短花針茅為主的草原化荒漠，棕鈣土；向上過渡為針茅、昆生蔥、昆侖蒿為主的高寒荒源草原；在海拔4500米山地內部坡麓及巖屑坡上，墊狀駝絨藜、糙點地梅組成稀疏的高寒荒漠；在海拔4500～5500米的下部為稀疏植被，上部為寒凍風化帶，更高山峰則為冰雪帶。
③東段。向東略呈扇形展開，分為3支：北支祁漫塔格山，其南隔以阿牙克庫木盆地，東延為唐松烏拉山、佈爾汗佈達山；中支阿爾格山，東延為博卡雷克塔格、唐格烏拉山與佈青山，地形上與阿尼瑪卿山相接；南支為構成青南高原上的主體山脈可可西裡山，東延與巴顏喀拉山相接。昆侖山埡口是青藏公路必經之道。
東昆侖山海拔6000米以上的山峰有4座，5000米以上的山峰有8座，平均海拔4500～5000米，積雪分佈在5800米以上的山峰。昆侖山埡口一帶的雪線高度，北坡5200米，南坡5400米。雪線附近的年均溫-9～-8℃，山間谷地西大灘（4200米）一帶的年均溫低於-3℃，年降水量350毫米左右。山地頂部年降水量略有增加，青藏高原北坡現代多年凍土的下界在4200米左右。
主要河流有流入塔裡木盆地中的車爾臣河；流入柴達木盆地的有那仁郭勒河、烏圖美仁河、格爾木河及柴達木河，前者由冰雪融水補給，屬於塔裡木內流水系；後四者由降水與湖水補給，屬於柴達木內流水系。
山地北坡為荒漠化草原，在海拔3600米以下為幹燥剝蝕的基巖山地，幾無植物生長，溝坡及巖屑上堆散生有墊狀駝絨藜，紅沙、合頭草荒漠；3600～3800米過渡為紫花針茅亞高山草原；3800～4500米的山地下部是以小嵩草為主的草原化高山草甸，上部為墊狀植被；4500～5000米以上過渡為稀疏的高寒植叢和寒凍風化帶；5500米以上為高山冰雪帶。