Phần lõi của Nam Lĩnh chủ yếu là granit (đá hoa cương), được che phủ chủ yếu là sa thạch cứng có niên đại thuộc kỷ Devon và đá vôi thuộc kỷ Than Đá. Các dãy núi hợp thành Nam Lĩnh chủ yếu chạy theo hướng đông bắc-tây nam, nhưng về tổng thể thì Nam Lĩnh chạy dài theo hướng đông-tây. Giữa các dãy núi có các thung lũng và các dãy đồi thấp. Gió bắc lạnh khô đôi khi vượt qua các Ngũ Lĩnh ở các thung lũng và đồi thấp này nhưng nói chung bị ngăn lại bởi vùng không khí ấm ẩm phía nam dãy núi.