火焰山是死火山。火焰山古稱赤石山，其位於吐魯番盆地的北緣，古絲綢之路北道，呈東西走向，主要由中生代的侏羅紀、白堊紀和第三紀的赤紅色砂、礫岩和泥岩組成。當地人稱它爲“克孜勒塔格”，意即“紅山”。山長100多公里，最寬處達10公里，海拔500米左右，主峯海拔831.7米。火焰山童山禿嶺，寸草不生，飛鳥匿蹤。每當盛夏，紅日當空，赤褐色的山體在烈日照射下，砂岩灼灼閃光，熾熱的氣流翻滾上升，就像烈焰熊熊，火舌撩天。
火焰山是中國最熱的地方，夏季最高氣溫高達攝氏47.8攝氏度，地表最高溫度高達70攝氏度以上，沙窩裏可烤熟雞蛋。吐魯番屬典型的大陸性乾旱荒漠氣候。雖然年平均溫度只有14.5攝氏度， 然而超過35攝氏度以上的日數卻在100天以上，即使38攝氏度以上的酷熱天氣也有38日之多。多年測得的絕對最高氣溫爲49.6攝氏度，而地表溫度能達到83.3攝氏度，是名符其實的“中國熱極”。火洲多年平均降水只有16毫米，夏季佔一半，而托克遜年降水量只有5.9毫米，終年不雨或雨而未覺亦不足爲奇，可以算得上是“中國幹極”。
