Тянь-Шань – одна из самых высоких (вторая после Памира) и одна из самых посещаемых туристами и альпинистами (после Кавказа) горных систем. Бывшая советская часть Тянь-Шаня находится в основном в Киргизии, северные и западные хребты расположены в Казахстане, юго-западный край Тянь-Шаня заходит в пределы Узбекистана и Таджикистана.
Большая часть горных цепей Тянь-Шаня имеет широтное или субширотное простирание. Они простираются с запада на восток примерно на 1 200 км. и имеют максимальную ширину 350-400 км. На севере Тянь-Шань ограничен Илийской долиной, на юге – Ферганской котловиной, восточнее которой он смыкается с Алайским хребтом Гиссаро-Алайской системы.
Хребты Тянь-Шаня, разделенные межгорными котловинами, сложены осадочными, метаморфическими и изверженными породами – сланцами, песчаниками, известняками, мраморами, гнейсами, гранитами. Межгорные котловины выполнены континентальными осадочными отложениями.
Геологи относят Тянь-Шань к достаточно старым горам Каледонии (на севере) и Герцинской складчатости, испытавшему дальнейшее поднятие в альпийскую эпоху формирования тектонических структур. Тектоническая активность Тянь-Шаня продолжается и по сей день, о чем свидетельствует его большая сейсмичность. Еще свежо в человеческой памяти разрушительное ташкентское землетрясение 1966 года, а сейсмологи свидетельствуют, что число фиксируемых здесь на Тянь-Шане местно-локализованных землетрясений в последние годы вновь увеличилось и составляет 30-40 случаев в год.
По орографическому строению Тянь-Шань обычно разделяют на Северный, Западный, Центральный, Внутренний и Восточный (последний на территории КНР). Туристы и альпинисты обычно в своей классификации Центральный и Внутренний Тянь-Шань, считая район хребтов Кайинди (Каинди-Катта), Энилчек-Тоо (Инильектау), Сары-Джаз, Тенгритаг восточной частью Центрального Тянь-Шаня, и ведна , Нарин-тоо, Борколдой, Ат-баши и остальную часть хребта Терскей-ала-тоо (Терскей-Алатау) прямо к Центральному Тянь-Шаню.
К Северному Тянь-Шаню относятся Кыргызский хребет, Кюнгей-ала-тоо (Кунгей-Алатау), Кэтмень, Чу-Илийские горы и Заилийский Алатау, расположенные к северу от Иссык-шара.
Под Западным Тянь-Шанем будем понимать хребет Таласский Алатау с отходящими от него хребтами Чаткальским, Чандалашским (Сандалашским), Пскемским, Майдантальским, Угамским и их отрогами, а также Ферганский и Атойнокский, прорезанные в месте сочленения.
Большая часть хребтов Тянь-Шаня имеет типичный горно-ледниковый альпийский рельеф. Однако на ряду с резкими гребнями с острыми вершинами, копьями нередко, особенно в Центральном и Внутреннем Тянь-Шане, на гребнях хребтов располагаются плоские древние поверхности выравнивания, наклоненные в одну сторону вследствие их складчатой деформации. Такие поверхности, наклоненные к югу, венчают хребет Терскей-Алатау.
Во Внутреннем и Центральном Тянь-Шане днища высокогорных долин, прикрытые моренными отложениями с другими наносами, также имеют выровненную поверхность. Покрытые травянистой растительностью, они являются пастбищами. Кыргызы называют их сиртами, как бы противопоставляя полезную площадь высокогорья горам с каменистыми склонами – «тау» и горам, покрытым вечными снегами и льдами, – «бель».
На склонах хребтов Тянь-Шаня интенсивно развиваются эрозионные процессы, образуются осыпи и камнепады, обвалы, в ущельях – деревне. Особенно высокая селевая активность наблюдается на северных склонах Заилийского Алатау. Сели здесь неоднократно наносили ущерб столице Казахстана – Алматы, в 1963 году катастрофический сель уничтожил озеро Иссык. Сели здесь бывают каждый год в период бурного таяния снегов или после сильных дождей, и, к сожалению, бывают случаи, когда в них гибнут люди.
