长白山自然保护区地质、地貌可分为三种类型,即:火山熔岩构造地貌、流水地貌、冰川冰缘地貌。长白山是东亚大陆最大的一个火山作用区,火山活动时间长;喷发次数多;活动规模大;爆发性强;火山地貌形成复杂,类型众多。长白山中心火山锥体属于复合层状截顶火山锥体,是一座休眠火山,长白山火山锥体是多次火山岩浆喷发物迭加而形成的,在这一巨型火山锥体上,还分布着寄生的小火山体,据记载长白山在近代有过三次大型喷发,分别发生在1597年、1688年、1702年。长白山天池就是一个积水而成的火山口湖。由于复杂的地质结构,形成了位于长白山瀑布北约900米,落笔峰北倒石堆下侧,分布着面积达1000多平方米的温泉群,较大的泉眼有十处之多,各泉水温不等,一般在60°C以上,最高达82°C,泉口的涌水量,一般为1.8-3.6吨/小时,最大可达5.96吨。
长白山自然保护区是以长白山中心火山锥体、山麓倾斜熔岩高原和熔岩台地三大地貌单元,大致围绕火山中心,呈同心环状分布。长白山中心火山锥体中部,海拔高度1700米以上,锥底部半径20公里左右,是一座复合式休眠火山。围绕长白山天池有16座山峰它们分别是:白云峰、天豁峰、天文峰、龙白峰、芝盘峰、玉柱峰、梯云峰、卧龙峰、三厅峰、玉雪峰、华盖峰、白岩峰、孤隼峰、紫霞峰,冠冕峰和织女峰,海拔都在2500米以上,其中白云峰为最高,海拔2694米也是我国东北部最高的山峰。从锥体低部向下,地势呈台阶状向下倾斜,高度渐低,坡度渐缓。向下过度到山麓倾斜熔岩高原和熔岩台地。