屬北溫帶季風氣候，年平均氣溫14.3℃，平均降水量640.9毫米。四季分明並各具特色，一年中7月最熱，平均氣溫27.3℃，1月最冷，平均氣溫0.2℃。
嵩山岩石演變完整，太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代的地層和岩石均有出露，被地質學界稱為“五世同堂”（在地球發展曆史上，曆太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五代，習稱為“五世同堂”）。嵩山地區的岩漿岩、沉積岩、變質岩的出露，構成了中國最古老的岩係———“登封朵岩”。據中國地質界測定，這裏是世界上稀有的自然地質寶庫。嵩山古生物化石十分豐富，在嵩山既有海象生物化石，也有陸象生物化石，還有古脊椎動物化石。
這些古生物化石是地質和古生物演化的寶貴數據。
據中外地質學家考察，在古老的太古宙時期，嵩山是一望無際的大海；在經曆了23億年前的“嵩陽運動”，8億年前的“中嶽運動”，5、6億年前的“少林運動”，三次大的地殼運動之後，逐漸形成了山脈，結束了地質史上的元古代；進入了古生代的寒武紀和奧陶紀；又經過約兩億年，此處地殼上升至海平麵以上，因其受風化和剝蝕作用，形成了嵩山地區的含煤地層。
兩億三千年前後，在中國的版土上，又發生了一次延續很長時間的地殼運動，南北廣大地區的“燕山運動”，嵩山地區受到南北方向的推擠，形成了今天的山勢地貌。
太室山
太室山，主峰峻極峰為嵩山之東峰，海拔1492米，主要建築為中嶽廟、嵩陽書院。
據傳，禹王的第一個妻子塗山氏生啟於此，山下建有啟母廟，故稱之為“太室”（室：妻也。）。太室山共三十六峰，岩幛蒼翠相間，峰壁環向攢聳，恍若芙蓉之姿。主峰“峻極峰”，則以《詩經·嵩高》“峻極於天”為名，後因清高宗乾隆遊嵩山時，曾在此賦詩立碑，所以又稱“禦碑峰”。登上峻極峰遠眺，西有少室侍立，南有箕山麵拱，前有潁水奔流，北望黃河如帶。倚石俯瞰，腳下峰壑開綻，淩?參差，大有“一覽眾山小”之氣勢。山峰間雲嵐瞬息萬變，美不勝收。正如詩中所說：“三十六峰如髻鬟，行人來往舒心顏。白雲蓬蓬忽然合，都在虛無縹緲間。”嵩山少室山少室山 少室山，有三十六峰，山勢陡峭峻拔，諸峰簇擁起伏，如旌旗環圍，似劍戟羅列，頗為壯觀。少室山山頂寬平如寨，分有上下兩層，有四天門之險。
據《河南府誌》載，金宣宗完顏列與元太祖成吉思汗交戰時，宣宗被逼出京，曾退入少室山，在山頂屯兵，故稱“禦寨山”。少室山距太室山約10千米，山上連天峰為嵩山之西峰，海拔1512米，為嵩山最高峰，主要建築為少林寺。據說，禹王的第二個妻子，塗山氏之妹棲於此。人於山下建少姨廟敬之，故山名謂“少室”。禦寨山西有水櫃一處，人稱“小飲馬池”，水量能供萬人食用，傳說明末李際遇起義之時曾在此處駐兵。
嵩山地區是中華文明的發源地，曆史悠久，是我國古代最早的政治、經濟、文化中心，也是我國古代重要的政治、經濟、文化中心之一。嵩山地區不僅風景優美，而且文化高度繁榮，這裏道、佛、儒三教薈萃，三教中最早、最具影響力的典型代表，今天依然散發著迷人的魅力。
太室山下的中嶽廟，始建於秦朝，是嵩山道家的象征。
太室山南麓的嵩陽書院，是嵩山儒家的象征，是中國古代四大書院之一。
少室山中以少林武術聞名於天下的少林寺，是嵩山釋家的象征。
三教文化
嵩山是三教的策源地，對三教的形成和傳播都起到了極大的作用，嵩山是三教合一體現最為完美的地方。
東漢初年佛教正式傳入中國，首先在東漢都城洛陽和地處京畿的中嶽嵩山落跡，並且開始由洛陽、嵩山地區向全國傳播。永平十四年（公元71年），明帝下令，在風景如畫、清靜幽雅的嵩山玉柱峰下，為迦葉摩騰、竺法蘭建造大法王寺。“此為佛教傳入中國後專為佛教建寺之始。”同時，明帝劉莊為了使佛教在中國得以傳播，特許陽城候（今登封告成）劉峻落發出家。劉峻出家是“嵩山度僧之始也”，從而為佛教在嵩山乃至全國的傳播與發展拉開了帷幕。
少室山塔林
嵩山地區繼法王寺創建後，興起了建造佛寺的高潮。北魏太和八年（公元484年），大德沙門生禪師，隱顯無方，沉浮嵩嶺，創建嵩陽寺。太和十九年（公元495年），北魏孝文帝為天竺高僧跋陀建少林寺於少室山陰。永平年間，北魏宣武帝元恪詔令馮亮、僧暹與河南府尹甄琛視嵩嶽形勝之處興建佛寺，遂監造了嵩高道場寺。北魏孝明帝正光元年（公元520年），又將建於永平二年（公元509年）的宣武帝靈台行宮改建為閑居寺（隋仁壽元年改名嵩嶽寺）。
正光二年，為安置明練公主創建了明練寺，後因孝明帝的妹妹永泰公主出家於此改名永泰寺。北魏滅亡後，孝文帝在嵩山積翠峰下的離宮也成了澄覺禪師的精舍，隋開皇五年被賜名會善寺。
南北朝時期中國的禪學重心在嵩山，少林寺的興建加速了嵩山為中國禪法重心的形成。
中國禪宗初祖菩提達摩和二祖慧可在嵩山傳承大乘禪法影響很大。達摩一葦渡江來到嵩山，在五乳峰上的山洞裏麵壁九年，後來將衣體傳付二祖慧可。這其中傳說的成分較多，史實是南朝梁武帝普通七年（526年），達摩為了弘揚大乘佛法，不辭艱險，航海來到中國，先到了廣州，次年到金陵，與梁武帝蕭衍論佛法所談不契，於是渡過長江北行，輾轉來到了嵩山少林寺。達摩倡導的是一種經過革新的獨具特色的禪法，以“壁觀”法門為中心，以壁觀教人“外止諸緣，內心無喘，心如牆壁，可以入道”。嵩山少林寺外的“麵壁洞”、“卓錫井”、“煉魔台”、和寺院內的“立雪亭”，就是菩提達摩和他的嫡傳弟子慧可傳承大乘禪法的遺跡。
嵩山的秋天北魏末年天下大亂，禪宗二祖慧可離開少林寺，我國北方禪法重心由嵩山向外地轉移，嵩山佛教開始走入低穀。
直到隋朝嵩山佛教才又出現新的轉機。
同時，楊堅“選沙門中德業灼然（著）者，置菩薩僧一百二十人”，少林寺慧遠法師、洪遵律師皆在其列。隋煬帝大業年間，群雄紛爭，曆史把嵩山少林寺僧推向了以武參政的道路。在唐、鄭兩軍決定勝負的柏穀莊大會戰中，少林寺僧誌操、惠陽、曇宗等，“率眾以拒偽（鄭）師，抗表以明大順，執（王世）充侄仁則以歸”，使唐軍轉敗為勝，為大唐帝國的建立和鞏固立了大功。唐太宗李世民“嘉其義烈，頻降璽書宣尉”，對參戰有功的十三名武僧各有封賜，其中曇宗和尚受封“大將軍僧”。
唐高宗李治和武則天當政期間，大多高僧雲集嵩山，中國禪宗五祖弘忍的兩個大弟子道安國師、禪宗“定門之首”法如禪師相繼歸山，大力傳播菩提達摩的大乘禪法。後來，中國佛教禪宗南北分爭，北宗大通神秀的嫡傳法嗣普寂和南宗大鑒慧能的嫡傳法嗣淨藏，都相繼來到嵩山會善寺，各傳其法，於是嵩山少林寺、會善寺成了中國禪宗南北分爭的重要場所之一。
義淨法師少時仰慕高僧法顯、玄奘等西天取經的高風，也曆時二十四個春秋到西天求法。回國後到嵩山作了少林寺主，並於長安四年（公元704年）在嵩山少林寺建造戒壇。時隔十多年後，唐開元五年（公元717年），一行禪師和元同律師，在嵩山會善寺共同建造五佛正思惟戒壇。