天山山脉是亚洲内陆中部的著名山系，世界干旱区域的多雨山地之一。在中国境内，纬向横亘于新疆维吾尔自治区中部，东起东经96°10′的哈密县东，西到东经74°50′的乌恰县西北。东西长约1 760千米。南北跨越5个纬度(北纬40°31′～45°23′)，宽250～350千米，面积约41万平方千米。山地耸立于准噶尔与塔里木盆地之间，海拔多在4 000米以上。位于西段的托木尔峰是天山山脉的最高峰，海拔7 435.3米；东段的高峰是博格达峰，海拔5 445米。

山脉由一系列大致平行的北天山、中天山和南天山所组成，山体之间夹有许多宽谷与盆地。

天山山地现代地貌过程从山顶到山麓，依次为：①常年积雪和现代冰川作用带。位于海拔3 800～4 200米以上的冰雪覆盖的极高山带。据统计，天山拥有现代冰川近7 000条，面积达1万平方千米。②霜冻作用带。位于海拔2 600～2 700米以上的山区，堆积了大量古代冰川沉积物，并保留了多种冰川侵蚀地形——古冰斗、冰槽谷、冰坎等。负温期长达半年，仅于盛夏解冻。③流水侵蚀、堆积带。位于海拔1 500～2 700米(或2 800米)，河网密布，河谷阶地发育。④干旱剥蚀低山带。位于海拔1 300～1 500米以下，年降水量200～400毫米，南坡位于海拔1 700～2 000米以下，年降水量100～150毫米，外营力以干燥剥蚀作用为主，南坡尤盛。

山地气候年中明显分成冷、暖两季。冷季天气多晴朗，3 000米以下的山地、盆地和谷地积雪深厚，且多雾霜。暖季(夏季)海拔3 000米以上多雨雪。3 000米以下气候凉爽。各地湿度差别受高程控制。

在天山山地，特别在天山西段，冬季往往形成明显的逆温层结。逆温产生于10月，消失于翌年4月。以1月份的层结为最大，达3 000米左右。

天山山地的年降水量，同一山坡自西到东，逐渐减少；山地迎风坡（北坡）多于背风坡（南坡）；山地内部盆地或谷地少于外围山地。位于天山内部的巴音布鲁克海拔2 438米，年降水量仅2 762毫米，比同高度的山地少。但地势宽坦，河曲发育，降水集中夏半年，湖沼星罗棋布，水草肥美，成为中国著名草原之一，并且是天山山地唯一有天鹅生栖的地方，现已划为的自然保护区。

天山北坡的年均降水量多在500毫米以上，是中国干旱区中的湿岛。其中以西段的中山森林带最多，竞达1 139.7毫米（1970年记录）。海拔接近海平面的托克逊年降水量最少，只有6.9毫米。降水季节变化很大，最大降水集中在5、6两月，以2月份最少。 

天山山地为新疆不少大河的源头，如伊犁河与塔里木河等。在不到20万平方千米的山地径流形成区内，有大小河川200多条，年总径流量为436亿立方米，占新疆河川径流总量的52%。引水灌溉遍及新疆57市、县的绿洲农田。按各河出山口以上的集水面积计，年平均径流深271毫米。河流年径流变差系数一般为0.1～0.2，变化相对稳定。年径流变差系数为中国最小地区之一。

天山山地气候湿润，水源充足。山地中森林面积约占全疆的50％，草场面积约占全疆的47%。此外，天山矿产种类繁多，新疆的工矿区亦多分布于天山南北。天山山地已建成独（山子）―库（车）公路、伊（宁）一若（羌）公路、乌鲁木齐一巴仑台一库尔勒公路。   

（摘编自《中国大百科全书·中国地理》）