火焰山位于中国新疆维吾尔自治区吐鲁番盆地中北部。维吾尔语叫“吐孜塔格”，意为“红山”。火焰山呈东西走向，东起兰干县流沙河，西至吐鲁番陶儿沟。最高峰在鄯善吐峪沟附近，海拔832米。盛夏的火焰山红日漫天，蒸腾腾腾，火焰云雾缭绕，十分壮观。
据地质学家研究，火焰山是天山东部博格达山前山带的一个短褶皱，形成于喜马拉雅造山运动时期。山脉的雏形形成于1.4亿年前，经历了漫长的地质时期。亿万年来，地壳横向运动和大自然风蚀雨剥留下的无数褶皱带，形成了火焰山起伏的山脉和纵横的沟壑。
烈日下，火焰山红棕色的砂岩，一方面闪烁出阳光辐射积累的热光，热气流滚滚而上，能量不易流失；另一方面，顺着云烟，就像一团大火苗朝着山脉下沉的气流发出阵阵燃烧，这就是火焰山阵热气的由来。火焰山的深层加剧了增温效应。
火焰山深居内陆，云雨稀少，非常干燥，这使得这里成为太阳辐射到达地面的真正“火洲”。但是，由于高温；地面无水供地壳运动和河水切割蒸发，形成高地温；而在火焰山的腹部留下了许多沟渠，用来向大气传输能量。
这些山谷绿荫掩映、风光旖旎、流水潺潺、瓜果飘香，与火焰山光秃秃的山体形成鲜明对比。
吐峪沟大峡谷位于鄯善县火焰山中段，北起苏巴什村，南至麻扎村，长约12.5公里，面积约12平方公里。南北两端由一条简易的盘山公路连接。土沟大峡谷东西两峰被誉为“天然火墙”，最高气温可达60'℃。
沟谷两旁的山峦呈赭红色，但在阳光的照耀下显得五颜六色，颜色深浅随天气变化。吐峪沟大峡谷底部土壤呈黄红色。穿过山谷的天山雪水冲刷出黄红土南古口在峡谷南端形成肥沃的冲积平原。
这种土壤最适合培育无核白葡萄，所以葡萄在中国最早落户吐鲁沟。这里是吐鲁番无核白葡萄之乡，也是无核白葡萄出口基地之一。
这里出产的无核白葡萄颗粒最大、甜度最强，被誉为葡萄中的珍品。吐峪沟的桑葚、哈密瓜等其他水果也很有名。吐峪沟大峡谷浓缩了火焰山景观的精华：山之奇、岩之美、河之美、珍果之甜，为其他峡谷所罕见，被称为火焰山最壮美的峡谷。
葡萄沟也是火焰山风景秀丽、瓜果飘香的山谷之一，位于火焰山西端。葡萄沟长8000米，宽500米，满是葡萄园。这里主要种植著名的无核白葡萄、马奶葡萄，以及玫瑰红、喀什、碧甫干、黑葡萄、锁锁葡萄等优良葡萄品种。
泉水从葡萄沟的悬崖上渗出，汇成一潭碧水。走在这里，让人感觉不知道如何置身于灼热的火焰山中。
