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  根據板塊構造學,喜馬拉雅山脈是由印澳板塊與歐亞大陸板塊碰撞形成的:6億年前,這一地區的絕大部分還淹沒在汪洋大海之中。大約在古近紀末期,原來存在於南北板塊之間的東部特提斯海,由於印度板塊向北漂移,逐漸閉合。與亞歐板塊碰撞後,印度板塊的前緣以很小的角度俯衝斜插到亞歐板塊之下,一方面形成青藏高原巨厚的地殼和高峻的地勢,另一方面就在雅魯藏布江地縫合線附近形成了喜馬拉雅山脈。中國地質學者在山脈北坡找到的舌羊齒化石證明了喜馬拉雅山是印度板塊北緣的一部分。  根據古地磁學的研究,印度板塊至今仍在以每年大於5釐米的速度向北移動,喜馬拉雅山脈仍在不斷上升中,同時還處於板塊邊界碰撞型地震構造帶上。

  山脈自南向北可分為三帶:

  北坡平緩,南坡陡峻。山脈南坡雨量充沛,因此植被茂盛;而北坡的雨量較少,植被稀疏。  高山地區的自然景象隨高度不同而不斷變化,形成明顯的垂直自然帶:

  喜馬拉雅山脈約有70多個山峰,海拔7000米以上的高峰有40座,8000米以上的高峰有10座,山峰終年被冰雪覆蓋:

  流向印度洋的大河幾乎都發源於北坡,切穿大喜馬拉雅山脈,形成3000—4000米深的大峽谷,河水奔流如飛瀑,蘊藏著巨大的水力資源。  全球有七成的淡水是凍結於冰河中,而喜馬拉雅山區的淡水集中量,是南北極以外最多的地區。喜馬拉雅山區冰河供應諸多亞洲河流所需的淡水,包括印度河、恆河、雅魯藏布江-布拉馬普特拉河等。黃河、長江、湄公河等河流發源於青藏高原,一般不算作喜馬拉雅山的河流。  在珠穆朗瑪峰附近曾經測得的最低溫為零下60°C,但是自1970年代以來,由於山區的平均氣溫上升了1°C,使得山區冰河正大量縮減消融,冰河的迅速消退不但會先使河流的水位暴增,造成洪澇;幾年之後河水水位將會下降而形成乾旱或是更嚴重的生態問題。許多學者已經向聯合國提議將珠穆朗瑪峰及其周圍地區列為「全球受氣候變化衝擊的危險地區」。

  喜馬拉雅山成群的高峰擋住了從印度洋上吹來的溼潤氣流,也使得由北邊乾冷的氣流無法吹到印度半島,因此造成山脈南坡雨量充沛,夏季來自印度洋的西南季風往往帶給南亞的印度,尼泊爾和孟加拉國豐沛的降水,也使得印度的氣溫可以較其他溫帶地區要高。一般認為喜馬拉雅山也是讓中亞形成像塔克拉瑪干沙漠及戈壁等沙漠的原因。

  在印度教中,喜馬拉雅山脈被人格化為雪山神,是恆河女神和雪山神女的父親。  喜馬拉雅山脈中有許多地方是印度教、耆那教、錫克教及佛教的聖地,像不丹的塔克桑寺,據說蓮花生在此處遇到佛陀。  喜馬拉雅山區中儲存者許多藏傳佛教寺廟。。
喜馬拉雅山脈( IAST: himālaya, "雪(hima)域(alaya)"之意;;)是世界海拔最高的山脈,位於亞洲的中國大陸西藏自治區與巴基斯坦、印度、尼泊爾、不丹等國邊境上。東西長2400多公里,南北寬200至300公里。分佈於青藏高原南緣,西起克什米爾的南迦-帕爾巴特峰(北緯35°14'21",東經74°35'24",海拔8125米),東至雅魯藏布江大拐彎處的南迦巴瓦峰(北緯29°37'51",東經95°03'31",海拔7756米),總面積約594,400平方公里。