黄山经历了造山运动和地壳抬升，以及冰川和自然风化作用，才形成其峰林结构。黄山有七十二峰，素有“三十六大峰，三十六小峰”之称，主峰莲花峰海拔高达1864.8米，与光明顶、天都峰并称三大黄山主峰，为36大峰之一。
黄山风光黄山山体主要由燕山期花岗岩构成，垂直节理发育，侵蚀切割强烈，断裂和裂隙交错，长期受水溶蚀，形成花岗岩洞穴与孔道。全山有岭30处、岩22处、洞7处、关2处。黄山的第四纪冰川遗迹主要分布在前山的东南部。
从距今约8亿年的震旦纪开始，海水绕过晋宁运动中形成的江南古陆，从东南方向进入黄山地区，黄山一带被淹没在海水之下。
在距今5.7-4.4亿年的寒武纪和奥陶纪，地壳处于裂解的高潮时期，导致了海平面的最大上升，在长达1.3亿年的时期里，黄山地区基本稳定，但仍是一片汪洋。
到距今约4.1亿年的志留纪末期，地壳活动加剧，晚加里东运动使黄山地区上升而成为陆地，海水全部退去，这是黄山地区在地质历史上首次露出海面。在经历了5000万年的相对稳定后，到了石炭纪，柳江运动又引海水，黄山地区又重新沉入海平面以下。地质专家曾在黄山脚下谭家桥等地发现三叶虫化石，证明黄山地区4亿年前确为海洋（古扬子海）。
在距今2亿年前的三叠纪末期，划时代的印支运动使地壳隆起而成为陆地，海水退出安徽境内，最终结束了黄山地区海侵历史和海相沉积，进入了陆相地史发展的新阶段。
进入侏罗纪以后，燕山运动以强烈频繁的活动，改造黄山地壳的地貌。
黄山风光到早白垩纪时，晚燕山运动又一次活动，地壳下部的岩浆，沿着印支运动时形成的褶皱带，从黄山这块地壳内侵入到距地表约数千米的古老地层中。随着温度和压力的改变，岩浆由边部向中央冷却凝结而成黄山花岗岩体的胚胎，这便是距今约1.25亿年时期形成的“地下黄山”。在黄山花岗岩体侵入地壳形成时，经历了一次次的脉动上侵定位和结晶固结之后，黄山岩体的雏形形成。黄山岩体，是同源岩浆在地球涨缩中，多次脉动侵入形成的复式花岗岩。早期和主体期侵入的岩体，分布在边缘和外围，颗粒较粗；补充期和末期侵入的岩体，分布在内圈和中央，颗粒较细。黄山岩体呈中高外低明显的套叠式分布特征。在深部地壳被熔成岩浆，并被挤压而向中央上侵的过程中，黄山山体也被自行拔高。
到了距今五六千万年前的第三纪喜玛拉雅运动早期，覆盖在岩体上的盖层随着山体的抬升而逐渐被剥蚀殆尽，形成了莲花峰、光明顶和天都峰等花岗岩山峰。
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