獨特地質
阿爾卑斯山脈是阿爾卑斯造山運動期間湧現出來的，阿爾卑斯造山運動約在中生代將近結束的7000萬年前開始的。在中生代期間，河水將被侵蝕的物質衝刷並沉積在被稱為特提斯海的廣闊洋底，並在這裏緩慢變成由石灰岩、黏土、頁岩和砂岩組成的水平岩層。
在瑞士意大利邊境上的阿爾卑斯山脈的馬特峰在第三紀中期，非洲構造板塊向北移動，與歐亞構造板塊碰撞，那些早先沉入特提斯海的深層岩石被擠壓向結晶體的基岩及其周圍而形成褶皺，這些深層岩石隨同基岩升高至接近今日喜馬拉雅山脈的高度。這些構造運動持續到900萬年前才停止。在整個第四紀期間，侵蝕的力量啃咬著這龐大的新近形成褶皺而被推擠上來的山脈，形成了今日阿爾卑斯山脈地形的大概輪廓。
在第四紀期間，地形進一步被阿爾卑斯冰川作用和被填滿山穀並溢向平原而不斷伸展的冰舌塑造成形。如同圓形露天劇場似的凹地，宛如薄刀刨削過的刃嶺，諸如馬特峰(Matterhorn)、大格洛克納山(Grossglockner)之類的巍峨山峰，皆從山頂上聳起形成；山穀被擴闊並加深成為一般的U字形，大瀑布從高出主穀底部數幾十米的一些懸穀噴瀉而出；修長而深不可測的湖泊給許多堅冰刨削後的山穀注滿了水；融化的冰川沉積了大量的沙礫。
當冰離開山穀時，無論是對橫向山穀或Z字形山穀都是重新向下切削。迄今所有的河穀皆已被侵蝕成海拔大為低於周圍的高山。在白朗峰附近的阿爾沃河(ArveRiver)的河穀中，地形凹凸的差異達3.993米以上。
所以冰川作用改變了自然環境：穀地的氣候比周圍的高處溫和得多，人類可深入山區建立居民點，交通便利了；由於冰磧沉積，土質也較為肥沃。在現代，仍有嚴重的冰川侵蝕在繼續。在阿爾卑斯山脈中，仍有上千平方千米以上的冰川。夏季從這些冰川融解而傾瀉出來的水對於填補用於發電的水庫是很重要的。
氣候特征
阿爾卑斯山脈所處的位置，以及各山脈的海拔和方位大不相同，不僅使這些不同的小山脈之間，而且使某一特定小山脈範圍內的氣候極端不同。由於阿爾卑斯山脈地處歐洲中部，它受到四大氣候因素的影響；從西方流來大西洋比較溫和的潮濕空氣；從北歐下移有涼爽或寒冷的極地空氣；大陸性氣團控製著東部，冬季幹冷、夏季炎熱；南邊有溫暖的地中海空氣向北流動。
差別懸殊的氣溫和年降水量都與阿爾卑斯山脈的自然地理有關。穀底之所以特別引人注目，是因為穀底較周圍高地溫暖而幹燥。海拔1524米以上的地方，冬季降水差不多全都是雪，一般雪深3~10米或10米以上，在海拔2012米處，積雪約從11月中旬延續到5月底，通常高山的山口被積雪封鎖。在地中海沿岸的山中，穀底的1月平均溫度為-5~4益，甚至高達8益，7月平均溫度為15~24益。溫度逆增很尋常，尤其在秋、冬季期間很常見；山穀常常是一連好幾天布滿了濃霧和呆滯沉悶的空氣。這些時候，在海拔1006米以上的地方可能要比低窪的穀底較溫暖、較陽光明媚。刮風可能在當天天氣和當地小氣候中發揮明顯的作用。
焚風能持續2~3天，風向視氣旋的軌跡不同，可以是南-北向或北-南向。這種焚風的氣團，在其爬上山頂的過程中被冷卻，這就帶來降雨或降雪並延緩其冷卻速度。當這種比較幹燥的空氣在背風麵降落時，空氣由於壓縮而按常速變暖，所以這時的空氣比它開始向上流動時海拔高度相同之處的溫度高一些。在受到影響的地方，雪迅速地消失了。
雪崩是巨大的自然力之一，在11月末到次年6月初這段時間內，雪崩是經常出現的危險。雪崩不僅會造成大麵積的毀壞，而且由於它將大量岩石從山坡帶到穀底，是侵蝕作用的重要催化劑。
豐富的生態資源
阿爾卑斯山脈中幾個植物帶，反映了其海拔和氣候的差異。在穀底和低矮山坡上生長著各種落葉樹木；其中有椴樹、櫟樹、山毛櫸、白楊、榆、栗、花楸、白樺、挪威楓等。海拔較高處的樹林中，最多的是針葉樹，主要的品種為雲杉、落葉鬆及其他各種鬆樹。在西阿爾卑斯山脈的多數地方，雲杉占優勢的樹林最高可達海拔2195米。落葉鬆具有較好的禦寒、抗旱和抵抗大風的能力，可在海拔高至2500米處生長，在海拔較低處可有雲杉混雜其間。在永久雪線以下和林木線以上約914米寬的地帶是冰川作用侵蝕過的地區；這裏覆蓋著茂盛的草地，在短暫的盛夏期間有牛羊放牧。這些與眾不同的草地——被稱為高山盛夏牧場(alpages)，阿爾卑斯山脈和植物帶都是從這個詞衍生出來的——都位於主要的、橫向的山穀的上方。在沿海阿爾卑斯山脈南麓和意大利阿爾卑斯山脈南部，主要是地中海植物，有海岸鬆、棕櫚、稀疏的林地和龍舌蘭，仙人果也不少。