在亿万年以来的地质历史上，长白山地区经历了沧海桑田的变迁。最初，这里被海水淹没。到处是一片汪洋大海，后来由于地壳的上升，海水退出，地表重新露出水面，在阳光、雨水和气候变化等外力作用下，地面岩石遭受风化和破坏，最后长白山还经历了火山爆发和冰川的雕塑，形成的地貌景观。
长白山景区有语言和文字留传下来的历史，可以上溯到4000多年前。在中国最早的一部地理学著作《山海经》中，就有所记载，《山海经》将长白山称之为不咸山(即神仙山)。
长白山天池位于长白山主峰火山锥体的顶部，是一座火山口，经过漫长的年代积水成湖。长白山天池海拔2189.1米，天池略呈椭圆型，南北长4.4公里，东西宽3.37公里。总蓄水量20.4亿立方米。天池水温为0.7°C至11°C，年平均气温7.3°C。天池是中国最高最大的高山湖泊，是东北三条大江——松花江、鸭绿江、图们江的发源地。
