庐山地处中国亚热带东部季风区域，区内地层除三叠纪外均有系统的出露，构造明显，展现出地壳演化的主要过程。
庐山具有独特的第四纪冰川遗迹，是中国第四纪冰川学说的诞生地。山麓郡阳湖滨遗留着末次冰期时由古季风环流产生的独特的风沙丘群。
本区地质构造复杂，形迹明显。主要有北东向华夏式构造和北北东向新华夏式构造。许许多多的断裂构造，形成众多的山峰。庐山是第四纪强烈上升的断块山，当庐山上升之际、周围相对下陷，鄱阳盆地进一步发展，继而形成鄱阳湖。
北部以招曲构造为主要特征，形成一系列秀丽的岭谷地貌。南部和西北部则由一系列的断层崖，形成雄伟高峻的五老峰、秀峰、石门涧。山地中分布着宽谷和峡谷，外围则发育着阶地和谷阶。山上和山麓地带都存在着古地面。在庐山与长江的交接地带、鄱阳湖的形成与扩张、塑造出一系列独特的湖滨地貌，与之相连，长江九江河段的地貌演变，湖洲交错的鄱阳湖大平原，形成了多种地貌的汇集，表现出极高的地理地质科学价值与旅游观赏价值。
庐山众多的奇峰怪石壑谷瀑泉岩洞等，形成了奇特瑰丽的山岳景观。
云雾频繁，夏季凉爽，是庐山气象的显著特征；土壤呈垂直分布现象；植物显示出中国第三纪植被组成的特点；昆虫形成了庐山特有的种群。