中岳嵩山东西横亘60余公里，峻极于天，气势磅礴。23亿年前，当世界还处于沧海横流时，当中国大部分地区还沉浸在浩翰的汪洋大海深处时，嵩山便已横空出世，巍然耸立。5。7亿年前，当嵩山最后一次升出海面，雄姿矗立碧天时，喜马拉雅山和秦岭都还在海底沉睡。嵩山岩龄有的已届36亿年，无愧于地球上的老寿星这一赞誉，嵩山堪称万山之祖、五岳之尊。
在嵩山，我们可以探索华北古陆三十多亿年的沧桑变化：太古宙的岩浆侵入，元古宙的地壳运动，古生代的海进海退，中生代的滑动构造，新生代的山岳冰川。险峻壮美的嵩山因岩龄古老和发育完全、出露完整、类型齐全的独特地层构造而被冠以“天然地质博物馆”、“地学百科全书”、“五世同堂的地质史记”。嵩山历来为国内外学者所重视，中国地质科学院第五任院长、联合国教科文组织地质公园专家组惟一的中国专家赵逊这样赞美嵩山：“嵩山与美国的黄石公园、加拿大的苏必利尔湖、俄罗斯的卡拉半岛等相比，科学价值在其之上。”马杏垣教授在向国际文化与自然遗址保护委员会推介嵩山地质遗址时说：“嵩山地区地质现象中最可贵的是它的重力滑动构造，这是世界上最宏伟的，可以说也是独一无二的。世界上前寒武纪重力构造虽然在西南非也有，但不如中国嵩山精彩。从古构造观念上讲，它们是轻沉积物的变形，琳琅满目。”联合国教科文组织地学部主任伊德博士对嵩山地质景观考察后激动万分地说：“嵩山不仅拥有全球罕见的五世同堂地质现象，还融合了地球的历史和文化，真是太奇妙了，全世界的人都期待来此参观。”
嵩山是石头与人文景观的完美融合，其地层构造在全球有重要的地学对比意义。嵩山地区发育着集典型、稀有、系统性于一身且不可再生的珍贵地质遗迹，是研究地壳演化规律、追溯地球演化历史的理想场所。在不到400平方公里的区域内，嵩山地区连续完整地出露着太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代五个地质时期的沉积和构造——热事件的序列产物，清晰地保存着发生在距今25亿年、18亿年、5。43亿年分别被命名为嵩阳运动、中岳运动、少林运动三次全球性前寒武纪造山、造陆运动所形成的不整合接触界面及构造形态遗迹，嵩山以其丰富的地质文化内涵受到世人的青睐。
嵩山地区现代意义上的地质调查开始于上世纪初期。1950年，地质学家张伯声在登封嵩岳寺塔西南山沟中发现了片麻岩与石英岩之间的不整合接触关系，随即命名为“嵩阳运动”。1954年，张尔道教授把五佛山一带分布的轻微变质或不变质岩层称为五佛山系，并把五佛山系与石英岩之间的不整合接触命名为“中岳运动”。1960年，王曰伦教授发表了论文《嵩山地质观察》，在证实肯定嵩阳运动、中岳运动的同时，把五佛山系与寒武系之间的不整合接触命名为少林运动。不久，走遍了嵩山山山水水、沟沟坎坎的马杏垣教授在五佛山群葡萄岭组页岩与骆驼畔组之间发现了微弱交角不整合接触关系，创立了举世闻名的重力滑动构造理论。
嵩山山系中最古老的岩石是太古代花岗绿岩系，它是距今36-25亿年由海底基性岩浆喷发和酸性岩浆侵入而形成的火山岩和侵入岩，后经地壳运动的应力作用和温、压效应，使其褶皱造山、变质变形的片麻岩，地质学家把不同类型的片麻岩总称为登封群。距今25-18亿年古元古代滨海、浅海沉积物变质而成的石英岩、片岩和白云类岩石，地质学家总称为嵩山群。距今18-10亿中元古代滨海、浅海沉积的砾岩、石英岩状砂岩、泥岩、页岩、白云岩等，地质学家称其为马鞍山群和五佛山群。大约从36亿年前开始，嵩山地区的海底发生了来自地幔的基性熔浆喷发和酸性岩浆侵入，形成了被称为结晶基底的花岗绿岩系。在距今25亿年前后，嵩山地区发生了被称为“嵩阳运动”的剧烈地壳运动。嵩阳运动是指太古宙登封群片麻岩与元古宙嵩山群之间不整合界面所代表的一次造山运动。嵩阳运动的结果使海底沉积的花岗绿岩系受到近南北向的应力作用、温压效应而发生褶皱隆起，慢慢露出海面，形成山脉，这是嵩山首次露出峥嵘。后来经过长期风化剥蚀，嵩山渐渐被夷平了，加上地壳不断下降，嵩山又被淹没在海水之下，形成滨海和浅海环境，接受了被称作嵩山群的碎屑物质、泥质及钙镁等物质的沉积。到了距今18亿年前后，嵩山地区发生了被称为中岳运动的全球性地壳运动，中岳运动是指发生在中元古代和古元古代之间嵩山地区五佛山群与嵩山群不整合界面所代表的一次褶皱造山运动。中岳运动期间，来自东西方向的应力作用和温、压效应使海底的碎屑岩——碳酸岩地层慢慢隆起成山，露出海面，嵩山第二次屹立于中华大地。中岳运动是嵩山地区地质发展演化史中最重要的构造事件，它形成了区内统一的基底，是基底演化阶段的结束、沉积盖层演化阶段开始的标志，它还标志着华北统一大陆的形成。中岳运动后，嵩山再次慢慢风化、剥蚀、夷平、下降，逐渐被海水吞噬，形成滨海、浅海等环境，先后沉积了被称作马鞍山群、五佛山群和罗圈冰碛层的地层层序，到了距今5。43亿年前后，嵩山地区又发生了被称为少林运动的地壳运动。少林运动指嵩山地区寒武系关口砂砾岩与五佛山群之间的不整合界面所代表的褶皱造山运动。少林运动使嵩山一带大范围地升出海面，形成了现在的嵩山山系，后来虽然发生了古生代广泛的海侵，但嵩山山系的主要山峰始终未被海水淹没。少林运动结束了地质史上的元古代，进入了古生代。这次运动的证据在少林寺南面的山坡上清晰可见。少林寺的位置正代表着这段地质史的分野，少林寺前面是元古代地层，后面是寒武纪地层。从寒武纪到奥陶纪，嵩山地区大部分仍然被海水覆盖，又经过了两亿年，这里的地壳最终上升到海平面以上，嵩山从此扬眉吐气，昂首屹立于天地间。
三叠纪时，发生了一次延续时间很长的被称为燕山运动的地壳运动，我国的很多山脉都是在这次运动中形成了现在的基本格局。嵩山这次受到南北方向力量的挤推，形成了东西方向的主轴，又因受力部位不均匀，一方面形成了嵩山南北两侧的东西方向大断层，形成了壁立千仞的悬崖峭壁，使得嵩山挺拔峻峭；一方面出现了两组剪切断裂，沿着东西方向的大断层，太室山相对少室山北移，五指岭又相对太室山北移，形成了现在嵩山的山势和地貌。
古老、悠久的嵩山，其诞生、演化就是中原大地沧桑变迁的见证。正因独特的地质构造和珍稀的地质遗迹，2001年3月16日，嵩山成为首批国家地质公园，2004年2月13日，嵩山通过评审成为世界地质公园。
