Dãy Hoàng Sơn có nhiều đỉnh, trong đó có 77 đỉnh cao trên 1000 mét.[12] Ba đỉnh cao nhất và nổi tiếng nhất là Đỉnh Liên Hoa (1.864 mét), bên cạnh Đỉnh Quang Minh (1.840 mét) và Đỉnh Thiên Đô (1.829 mét).[2][6] Khu vực được công nhận Di sản thế giới có diện tích vùng lõi 154 km vuông và một vùng đệm 142 km vuông.[13] Những ngọn núi này được hình thành vào Đại Trung sinh, khoảng 100 triệu năm trước khi một vùng biển cổ biến mất do sự nâng lên của Trái đất.[3] Đến Kỷ Băng hà Đệ Tứ, cảnh quan của nó được định hình bởi ảnh hưởng của các sông băng.[3]

Thảm thực vật ở khu vực này thay đổi theo độ cao. Những khu rừng ẩm bao phủ ở độ cao dưới 1.100 mét; rừng rụng lá nằm từ độ cao 1.100 đến 1.800 mét; trên đó là các cánh rừng thông. Hoàng Sơn có hệ thực vật đa dạng với một phần ba số loài rêu và hơn một nửa loài Dương xỉ của Trung Quốc. Thông Hoàng Sơn (Pinus hwangshanensis) được đặt theo tên của dãu núi Hoàng Sơn được coi là một ví dụ về sức sống mãnh liệt khi nó phát triển bằng cách mọc nhô ra khỏi các vách đá cheo leo.[3] Nhiều cây thông tại đây có tuổi đời trên 100 năm, thậm chí có cây đạt đến 1.500 năm.[6] Chúng khác nhau về hình dáng, kích thước với những cây cong queo nhất được coi là đẹp nhất.[10]

Khí hậu ẩm ướt tại Hoàng Sơn cũng tạo điều kiện cho việc trồng chè,[14] và nó được coi là một trong những ngọn núi trồng trà hàng đầu của Trung Quốc.[15] Tại đây có loại Trà Mao Phong mệnh danh là "thập đại danh trà", là loài trà xanh địa phương nổi tiếng.[16][17]

Các đỉnh núi thường tạo ra những địa điểm ngắm mây từ trên cao được gọi là Biển mây (chữ Hán: 雲海, bính âm: Yun Hai)[14] hay còn gọi là "Biển Hoàng Sơn"[10] vì những đám mây bềnh bồng trông như một mặt đại dương, và nhiều khung cảnh tại đó được gọi là "Biển Nam" hay "Biển Bắc".[10] Một nhà văn nhận xét về những biển mây của Hoàng Sơn:"Để tận hưởng sự tráng lệ của một ngọn núi, bạn phải ngước nhìn lên trên trong hầu hết các trường hợp. Tuy nhiên, để tận hưởng núi Hoàng Sơn, bạn phải nhìn từ trên xuống".[10]

Một hiện tượng ánh sáng đáng chú ý tại Hoàng Sơn đó là bình minh và được coi là một trong những cảnh quan ấn tượng nhất mà bạn phải chiêm ngưỡng khi đến đây.[7] Nó được gọi là hiện tượng Phật Quang (佛光, Fo Guang)[18] và chỉ xuất hiện vài lần một tháng.[19]

Hoàng Sơn cũng là nơi có những suối nước nóng, nằm chủ yếu tại chân đỉnh Mây Tím. Nước suối duy trì ở nhiệt độ khoảng 42 °C(107,6 °F) quanh năm.[20] và có nồng độ cacbonat cao, giúp ngăn ngừa bệnh về da, khớp và thần kinh. Một số hồ nổi tiếng như Lão Long, Thanh Long, Ô Long, Bạch Long.