泰山的形成經歷了從太古代到新生代各個地質時代的演化過程。燕山運動奠定了基礎，喜馬拉雅運動成就了輝煌。泰山地層屬於典型的華北地臺基底和蓋層的雙層結構，其地質構造以斷層為主，受掀斜斷塊擡升控制。斷層活動使其隆起，與廣闊的華北平原形成鮮明對比。泰山南部受斷層影響，上升幅度較大。在上升和風化過程中，泰山的基底突然隆起，暴露出大面積的基底復合體。北部上升幅度小，脊低坡緩，谷寬谷淺，保存了典型的古生代蓋層。
泰山地貌可分為沖洪積臺地、剝蝕堆積丘陵、構造剝蝕低山和侵蝕構造中低山四種類型。在空間意象上，由低到高，造成山川高聳之勢，形成由各種地形群組成的景觀。
泰山雜巖已有25億年的歷史，是世界上最古老的巖石之壹，對研究中國東部元古代地質構造、巖漿活動和板塊構造具有重要的科學價值。泰山北麓的張夏、鼓山、炒米店的灰巖、砂頁巖比較典型，是北方寒武紀地層的標準剖面，是古生物許多種屬的命名地或模式標本的起源地。20世紀80年代，在山前河流中發現的輝綠巖玢巖脈的柱狀節理引起了國際地質學家的註意。
在泰山南部，裂隙泉廣泛分布於太古宙巖層中，從岱頂到山麓，泉爭流，山高而長。泉水甘甜，無色透明，含有人體所需的多種微量元素。是壹種優質礦泉水，古稱“泰山神水”。泰山北部中上寒武統和奧陶系石炭紀巖石向北傾斜，地下水出露，在地形切割處形成泉。從錦繡河北面，泉水汩汩流淌，散落壹地。在北麓邊緣，巖溶水向北流動，被地層區的輝長巖阻隔，接連出露，使濟南古城成為“家家泉，家家柳”的泉城。
泰山地區屬於溫帶季風氣候，垂直變化明顯:山頂年平均氣溫5.3℃，比臺城腳下低7.5℃；年平均降雨量1124.6毫米，相當於山地的1.5倍；山下四季分明，山上春秋相連。泰山冬季漫長，冰凍期150天，最低氣溫-27.5℃，形成霧凇雨的奇觀。夏秋之際，雲雨變幻，群峰如花，林茂泉飛舞，氣象萬千。
泰山植被茂密，種類繁多，覆蓋率達90%，呈垂直分布。從山麓望去，依次是落葉林、針闊混交林、針葉林、高山灌叢和草地，森林邊界清晰，植物景觀各異。
泰山地區資源豐富，有煤、鐵、巖鹽、石膏、硫磺、蛇紋石、碧玉等礦藏。泰山板栗、核桃、肥桃、香附子、鹿角、泰山靈芝、白頭翁、泰山赤鱗魚馳名中外。泰山花崗巖，結構致密，質地細膩，色彩斑斕，通過加工紅、黑、綠、花、波石等板材，成為國內外最暢銷的建築裝飾材料。
泰山歷史悠久，文化燦爛。遠古時期，生活在泰山地區的先民創造了北新文化、大汶口文化、龍山文化，逐漸形成了泰山文化區。泰山南北的齊魯文化影響了中國整個封建社會。秦煌、漢武、唐宗、宋祖等歷代帝王舉行了祭奠儀式，進壹步提高了泰山的歷史地位。
隨著禪宗的興起，道教、佛教和儒教在泰山得到了發展和融合。東漢張道陵的弟子崔文子曾住在泰山。魏晉時期，佛教傳入泰山，諸僧朗公在岱銀創立朗公寺。北魏僧人擬在泰山、徂徠建立鼓山玉泉寺、廣化寺。唐宋時期，泰山道教、佛教進入鼎盛時期，寺廟震動齊魯。元明時期，日本高僧袁紹和韓國高僧滿空乘船來到中國，分別擔任靈巖寺和趙普寺的住持。泰山的地方神主要有泰山、畢夏、袁俊和狄青。宋代以後，由於禪宗體系的演變，泰山逐漸被畢夏袁俊所取代。明清時期，袁俊廟遍布中國各地。
泰山神？不僅在中國，在國外也是如此。日本平安時期(794 ~ 1192)，泰山崇拜傳入日本，受到日本民眾的長期崇拜。
歷代文化名人都仰慕泰山，他們進山、遊覽、隱居或講學，留下了無數的遺跡和墨寶的詩詞歌賦。孔子的《山歌》、曹植的《飛龍》、李白的《鄧岱六首》、杜甫的《望嶽》、蘇轍的《靈巖寺》、姚鼐的《泰山物語》、劉海粟的《泰山柏寒圖》等都是不朽之作，大量的泰山著述豐富了中國文化的寶庫。
泰山也是歷史上人們反抗壓迫、暴政和侵略的基地之壹。西漢的赤眉軍，東漢的公孫駒，隋朝的王波，唐朝的黃巢，晉代的耿靜和辛棄疾，元朝的紅巾軍，明朝的大順軍，清朝的撚軍，都在泰山南北打過仗。北伐戰爭、抗日戰爭、解放戰爭時期，泰山的革命鬥爭如火如荼，到處留下英雄的足跡和感人的故事。
以主峰為中心，泰山的景點呈放射狀分布。經過幾千年的保護和建設，它已經成為中國山景的代表:自然景觀和人文景觀融為壹體。泰山聳立在齊魯群山之上。其主峰突兀，山勢險峻，峰巒疊嶂，形成“其他諸山皆顯得天之下矮子”的崇高氣勢。以及“多峰共戴”。泰山蒼松翠柏，更顯莊嚴雄偉，郁郁蔥蔥。溪泉眾多，不缺美景，流連忘返。雲霧繚繞，變幻莫測，更增添了幾分神秘和深邃。它有美麗的山麓，幽靜的幽僻區，開闊的開闊區，虛幻的奇妙區，深邃的奧區；有旭日東升、雲海玉盤、晚霞黃河金帶等十大自然奇觀，有十屋松濤、對松絕壁、桃園精舍、靈巖景區等十大自然景觀，宛如壹幅自然山水畫。
泰山的文化景觀以古建築和碑刻為主。泰山古建築因地制宜，巧妙地利用自然地形強化和美化自然景觀，利用山南陡坡的優勢，營造登泰山的意境。既有修建在馬路對面的門戶建築，也有登山轉彎處的導向建築；不僅有建在溪邊的風景建築，還有懸掛在半山腰的裝飾建築。再加上巍然屹立在岱頂腳下、岱頂之上的輝煌祭祀建築，由壹條長長的登高道連接而成，組合成極為壯觀的禪合祭祀序列，與峰巒樹木相映成趣，成為中國山地文化景觀的建築典範。泰山歷史悠久，規模宏大，數量眾多，是最著名的山。現存碑刻拓片2500余幅，其中比較著名的有秦代泰山石刻、漢代方恒碑、張遷碑、晉代孫夫人碑、南北朝石谷金剛經、唐代嵇山碑、宋代狄青碑、元代天門碑、明代洪武碑等。既有頌戴的詩，也有頌戴的筆記。既有漫長而龐大的系統，也有令人驚喜的壹句話；它是中國書法藝術的寶庫，既有飛草，又有古拙的狂公章。
今天的泰山傲然屹立在世界的東方，以雄偉、壯麗、威嚴的姿態和深厚的文化內涵，展示著壹個文明古國的風采。