火焰山有其独特的自然面貌，加上明代晚期吴承恩将唐三藏取经受阻火焰山、孙悟空三借芭蕉扇的故事写进著名古代小说《西游记》，把火焰山与唐僧、孙悟空、铁扇公主、牛魔王联系在一起，使火焰山神话色彩浓郁，成天下奇山。
火焰山山体沟壑林立，曲折雄浑，寸草不生。在炎热的夏季，地表最高温度可达89℃，热浪翻滚使人透不过气来，是中国最热的地方。
与火焰山荒山秃岭形成强烈对比的，是那一条条穿过山体的沟谷，沟底大多清泉淙淙、绿树成荫，形成条条狭长绿洲，其中最著名的河谷当数葡萄沟，此外还有桃儿沟、木头沟、吐峪沟、连木沁沟、苏伯沟等。
