本區位於大安溪北岸，高速公路的西側，在泰安休息站的觀景台
上可以清楚的看到它的全貌。火炎山地景由無數尖銳山鋒、深蝕
溝谷組合而成，谷中堆滿了暴雨沖刷崩落下來的卵石，乾季無水
時，望似卵石河流，這些卵石河流出谷之後在山腳處堆積，形成
聯合沖積扇的景觀。在裸露的礫岩邊坡上可以看到向東南方傾斜
成20度左右的岩層層面，顯示出地盤隆起傾動的證據。
三義火炎山一帶分布有巨厚的礫石層，那是由於數百萬年前本島
劇烈的造山運動期間，地殼快速隆起上升，伴隨著加速的劇烈侵
蝕作用，以致大量的石礫從高山地區被河川沖刷，攜帶到當時的
河口附近堆積，這種急速的堆積作用使得大小石礫混成一堆，以
致粗細層次分級不明顯，而且這些石礫由於長期在河床上搬移磨
蝕，稜角大多被磨平而呈圓卵形。這些巨厚的礫石岩層再受到後
來地殼變動隆起的結果，而傾斜成山。火炎山隆起的過程中，它
的外貌同時不斷地得接受各種風吹、日曬、雨淋、逕流沖刷、生
物作用等的風化、侵蝕、以及劇烈的崩坍作用。由於礫岩透水性
好，雨水的滲透導致卵石間的泥質膠結物很容易受軟化而被逕流
沖刷帶走，於是卵石一塊塊地由邊坡崩離掉落；平時無雨水時，
礫石層又因乾燥硬化而能維持極陡峭的邊坡。就在這種多項因素
的綜合作用下，雕塑出鋸齒狀的尖銳山脊、窄深而有卵石密佈的
乾谷、狀似卵石流的沖積扇，以及裸露陡峭的邊坡等特殊景觀。
在夕陽餘暉的映照下，邊坡表層的紅土更顯通紅，有如火燄燃燒
般，因而得火炎山之名。