火焰山位於吐魯番盆地的中北部。火焰山古稱赤石山，古絲綢之路北道。呈東西走向。火焰山，維吾爾語稱“克孜勒塔格”，意為“紅山”，唐人以其炎熱曾名為“火山”。山長100多公里，最寬處達10公里，海拔500米左右，主峰海拔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，故又名火焰山。
火焰山是中國最熱的地方，夏季最高氣溫高達攝氏47.8度，地表最高溫度高達攝氏70度以上，沙窩裡可烤熟雞蛋。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℃，然而超過35℃以上的日數卻在100天以上，即使38℃以上的酷熱天氣也有38日之多。
多年測得的絕對最高氣溫為49.6℃（1975年7月13日），而地表溫度能達到83.3℃，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為奇，可以算得上是“中國幹極”。
