—哈密陷落盆地。又因气候极度干旱，流水搬运物质能力很弱，盆地中水力堆积作用甚微，而火焰山又盘亘在盆地中北部，阻拦效应使天山流水侵蚀的风化物质，难以进入盆地中心，其陷落后得不到物源补充，盆地自然越来越低洼。吐鲁番远离海洋，海洋湿润气团无力进入，西来的大西洋
水汽山阻隔。其地势过低，山地与盆地在短距离内高差超过5600米，气流下沉增温产生的焚风效应，使得此地干燥炎热。故素有“火洲”之称。由于山地裸露，草木无覆，戈壁沙漠面积大，日照时间长，白天增温迅速，盆地过低，热空气不易散失，形成了北纬42°线以上世界唯一的热火炉。
吐鲁番属典型的大陆性干旱荒漠气候。虽然年平均温度只有14.5℃，然而超过35℃以上的日数却在100天以上，即使38℃以上的酷热天气也有38日之多。多年测得的绝对最高气温为49.6℃（1975年7月13日），而地表温度能达到83.3℃，是名符其实的“中国热极”。火洲多年平均降水只有16毫米，夏季占一半，而托克逊年降水量只有5.9毫米，终年不雨或雨而未觉亦不足为奇，可以算得上是“中国干极”。
尽管到了2008年已经没有明火烧山，但是此地独特的自然地理条件，仍旧将火焰山造就为“火焰山”，将吐鲁番造就为“火洲”。
话说唐三藏西天取经路阻火焰山，遇一长者道：“敢问公公，贵处遇秋，何返炎热？”老者道：“敝地唤做火焰山，无春无秋，四季皆热。”三藏道：“火焰山却在那边？可阻西去之路？”老者道：“西方却去不得。那山离此有六十里远，正是西方必由之路，却有八百里火焰，四周围寸草不生。若过得山，就是铜脑盖，铁身躯，也要化成汁哩。”三藏闻言，大惊失色，不敢再问……《西游记》中师徒四人初到火焰山时便遭遇这一段对话，从此引出了铁扇公主、牛魔王以及三借芭蕉扇的故事。如今的火焰山，依然屹立在吐鲁番盆地北部，绵延100多公里，宽10公里，海拔500多米