* Địa hình

    Khu vực VQG Hoàng Liên có địa hình đặc trưng của miền núi phía Bắc, thuộc dãy núi Hoàng Liên, là phần cuối của dãy núi Ai Lao, đoạn tận cùng phía Đông Nam của dãy núi Himalaya kéo dài. Trong đó có đỉnh Phan Xi Păng cao 3.143m - ngọn núi cao nhất Việt Nam, nóc nhà của Đông Dương. Nhìn chung địa hình khu vực khá phức tạp, bị chia cắt mạnh do các dông núi phụ với các khe suối sâu, chạy từ trên đỉnh dông cao và khu vực đỉnh Phan Xi Păng đổ xuống và sự chia cắt còn do trong khu vực có xen kẽ một số đỉnh núi cao đơn lẻ, khá hiểm trở có độ cao trên 2.500m. Do độ chênh cao lớn nên khu vực VQG có độ dốc trung bình 35 ÷ 400, càng đi về phía trung tâm VQG càng cao và độ dốc càng lớn, nhiều nơi có độ dốc > 450 rất khó đi lại. Tuy nhiên có sự khác nhau rõ giữa sườn Đông và Tây, sườn Đông trải rộng và thoải hơn sườn Tây. Độ cao tuyệt đối và sự bất đối xứng giữa hai sườn của đỉnh Granít Phan Xi Păng đã có tác động sâu sắc đến toàn bộ các điều kiện tự nhiên trong khu vực.

• Kiểu địa hình núi cao (N1): phân bố ở độ cao trên 1700m, có diện tích 16.645ha, chiếm 53% diện tích VQG, địa hình bị chia cắt mạnh, có nhiều đỉnh cao với sườn dốc đứng. Đây là khu vực có diện tích rừng tự nhiên khá tập trung, có hệ động thực vật phong phú, đa dạng, đặc trưng cho vùng có hệ sinh thái á nhiệt đới núi cao của miền Bắc Việt Nam.

• Kiểu địa hình núi trung bình (N2): có diện tích 13.515ha, chiếm 42,5% tổng diện tích tự nhiên, phân bố ở độ cao từ 700m – 1700m và tập trung ở phía Tây của VQG. Kiểu này được hình thành trên đá biến chất, chịu tác dụng xâm thực mạnh, mức độ chia cắt khá phức tạp, độ dốc trung bình trên 300.

• Kiểu địa hình thung lũng (T1) và máng trũng (T2): có diện tích 1.322 ha, chiếm 4,2% tổng diện tích VQG, phân bố tiếp giáp với phần ngoài của VQG, đó là những vùng trũng, lòng thung lũng hẹp, độ cao cũng như độ dốc giảm dần theo chiều nước chảy của các sông suối, có nhiều bãi bồi khá bằng phẳng và màu mỡ. Dân cư trong vùng lõi VQG chủ yếu tập trung ở khu vực này.

* Địa chất, thổ nhưỡng

Địa chất đá mẹ

    Theo như các tài liệu nghiên cứu trước đây cho thấy, nền địa chất khu vực VQG Hoàng Liên có nguồn gốc kiến tạo thuộc kỷ Triat và chịu ảnh hưởng nhiều của hoạt động tạo sơn Indexin, có tuổi địa chất nhỏ nên dãy núi Hoàng Liên Sơn trong đó có đỉnh Phan Xi Păng được xem là dãy núi trẻ, đỉnh núi nhọn vì quá trình bào mòn địa chất tự nhiên có chưa lâu.

    Đá mẹ tạo đất chủ yếu là nhóm đá Macma axit và nhóm đá biến chất với các loại đá chính như: Granit, Gnai, Amphibolit, Filit, Đá vôi, đôi chỗ còn lẫn Phiến thạch sét, Sa thạch, Đá diệp thạch:

• Nhóm đá Macma axit là loại đá rất cứng, khó phong hóa, nghèo dinh dưỡng tiềm tàng trong đá, khi phong hoá cho mẫu chất thô to và đất nghèo dinh dưỡng, thành phần cơ nhẹ, dễ bị xói mòn và rửa trôi tầng đất mặt.

• Nhóm đá biến chất là loại đá mềm và giàu dinh dưỡng tiềm tàng. Quá trình phong hoá khá triệt để, đất tạo thành có thành phần cơ giới nặng đến trung bình, đất có tầng dầy, tơi xốp, độ thấm nước cao nên khó bị xói mòn rửa trôi.

Thổ nhưỡng

    Sự đa dạng về các loại đá mẹ đã tạo ra nhiều loại đất khác nhau, cụ thể trong Vườn Quốc gia có các loại đất chính sau:

• Đất mùn thô màu xám trên núi cao, thành phần cơ giới nhẹ, phân bố ở độ cao trên 2800m, do địa hình ở đây quá dốc nên rừng phần lớn vẫn còn nguyên sinh.

• Đất mùn Alit màu vàng nhạt, màu xám vàng trên núi cao, phân bố chủ yếu ở độ cao từ 1700 ÷ 2800m, thành phần cơ giới nhẹ, tầng mùn dầy khoảng 50cm, độ phì tương đối.

• Đất Feralit mùn vàng đỏ phát triển trên đá Mác ma axit, đá biến chất, đá diệp thạch, đá phiến lẫn sa thạch, có diện tích 13.514,6 ha, phân bố ở độ cao từ 700 ÷ 1700m, tầng đất mỏng đến trung bình, có nhiều đá lẫn, đất khá tốt, nhưng rất dễ xói mòn rửa trôi, thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình.

• Đất Feralit màu vàng đỏ phát triển trên đá Mác ma axit, đá biến chất, đá phiến – sa thạch, có diện tích 242,5 ha, phân bố ở độ cao dưới 700m, thành phần cơ giới trung bình, cấu tượng không bền vững, diện tích này rừng đã bị khai thác gần như cạn kiệt nên đất bị xói mòn và rửa trôi mạnh.

• Đất Feralit màu xám biến đổi do trồng lúa, do bồi tụ phù sa sông suối, phân bố quanh làng bản và trên các sườn núi có nguồn nước; đất dốc tụ chân núi. Đất có tầng đất sâu và màu mỡ, thành phần cơ giới nhẹ, tơi xốp, phù hợp cho hoạt động sản xuất nông nghiệp.