天山是世界七大山系之一，位于地球上最大的一块陆地欧亚大陆腹地，天山东西横跨中国、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦四国，全长2500公里，南北平均宽250-350公里，最宽处达800公里以上。天山是世界上最大的独立纬向山系;天山同时也是世界上距离海洋最远的山系和全球干旱地区最大的山系。
天山呈东西走向，绵延中国境内1700千米，占地57万多平方公里，占新疆全区面积约1/3。中国境内的天山山脉把新疆大致分成两部分:南边是塔里木盆地;北边是准噶尔盆地。托木尔峰是天山山脉的最高峰，海拔7435.3米。锡尔河、楚河和伊犁河都发源于天山。
天山山地气候年中明显分成冷、暖两季。冷季天气多晴朗，3000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3000米以上多雨雪。3000米以下气候凉爽。
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3000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2438米，年降水量仅2762毫米，比同高度的山地少。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1139.7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。
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