念青唐古拉山位于西藏拉萨当雄县，为雅鲁藏布江与怒江的分水岭，西北侧为藏北大湖区，山峰高度6,000～7,000公尺，主峰念青唐古拉峰位于纳木错南，海拔7,111公尺，山岭陡峻。东段波密、察隅一带河谷飞降到2,000～3,000公尺，形成高山深谷。降水量大，有利冰川发育，为中国季风海洋性冰川区。

地热资源十分丰富，这里除分布有常见的温泉、喷泉外，还有喷气孔、热水河、热水湖、热水沼泽等，是世界上少见的地热“博物馆”。这里现建有我国最大的地热电站：旅游温室和温泉浴馆，这里的浴水滑润而富有弹性，是消除疲劳和治疗疾病的理想之所。由于念青唐古拉峰地处大陆腹地，山脉的屏障作用阻挡了西北的寒流和印度洋的暖流，基本属于半干旱大陆性气候，年降水量在300——400MM之间。每年五月中旬至九月中旬是该地区雨季，这段时间集中了年降水量的80%—90%，雨季天气现象也很复杂，变化无常，一天中往往出现阵雨、冰雹、雷暴、闪电等种种天气现象，而这些正是登山活动的敌人。春季也经常出现雪灾，登山活动一般选在5—9月较佳。

唐古拉山越岭地段是青藏铁路全线气候最恶劣、地质条件最差、施工难度最大的区段。斜坡湿地广布，高地温、高含冰量冻土地段较长，冻胀、融沉作用强烈；安多以南分布有岛状冻土和深季节冻土。冬春季节气温很低，寒风凛冽，七八月份天气稍微转暖时，雨水丰富，飘过一片云彩来，不是雨雪就是冰雹。从唐古拉山口开始，青藏铁路不再与公路平行，而是取道无人区，直插西藏自治区的安多县。

大唐古拉山口海拔5231米，是青、藏两省区天然分界线，也是青藏线109国道的最高点。唐古拉山顶终年积雪不化，数十条远古冰川纵横奔泻，可谓“近看是山，远望成川”。这里还可以看到神秘莫测的一日四景。往返的游客，大多数在此停留、拍照、观景。翻过大唐古拉山口，前面的还有一处海拔5010米的小唐古拉山口。过后即进入西藏境内的羌塘高原，两旁雪山连绵，蓝天草原相映，牛羊象珍珠般洒落绿野。此处空气含氧量只有水平线的六成，一般乘客路过唐古拉山口，会有明显的高原反应。