乌拉尔山脉大体在俄罗斯境内，北起北冰洋的喀拉海沿岸，南达乌拉尔河中游，直入哈萨克境内，蜿蜒2000 多公里，宽约40～150 公里，是伏尔加河、乌拉尔河流域同鄂毕河流域的分水岭，也是欧亚两洲的著名分界线。第一个定乌拉尔山脉为欧亚分界线的人是俄国历史和地理学家塔吉谢夫，他通过考察注意到，从乌拉尔山脉东西两侧分流的领域内的动、植物群颇为区别。如向西流的河里的鲑鱼鱼体发红，而向东流的河里的马克鲟鱼、折东鱼等鱼体发白，于是他认为乌拉尔山脉东麓为欧亚分界线。这一说法已为人们接受，在山东麓立有欧亚界碑，碑高3 米多，距铁路不到10 米，屹立在山前，十分引人瞩目。
乌拉尔按当地语意为“黄金之地”，又有人说来自汉蒂语，意为“山链”。乌拉尔山一带原是寒武纪末已存在于欧洲板块和西伯利亚板块之间的乌拉尔海，堆积着厚达几千米的古生代沉积物。在海西运动时，欧洲板块和西伯利亚板块相向移动，挤压成褶皱山。此后，由于多次受构造运动影响，发生断裂，岩浆不断侵入，构造变得复杂。
乌拉尔山脉主要由火成岩构成，还有变质岩和沉积岩等。山顶经过长期的风化和削蚀已经夷平，山峰大多呈浑圆或穹状，以低山和中山为主，一般海拔在500～1200 米。乌拉尔山脉的最高峰是纳罗达峰，海拔1895 米。山脉东坡陡峭，西坡较为平缓。
乌拉尔山脉属山地型大陆性气候，由西向东和自北向南大陆度逐渐增强。西坡的气温、降水量均高于同纬度的东坡。自然带的水平地带性和垂直地带性变化都很明显，草原带、森林带和童秃山峰三个自然地带自下而上分布，草原地主要分布在南乌拉尔，以东坡和山前准平原分布最广，西坡一般以山地泰加暗针叶林为主，东坡以山地泰加亮针叶林为主。童秃山峰分布在北部海拔400～500 米、南部海拔1200～1250 米以上的地区。
乌拉尔山脉是一个庞大的山系，由几列呈南北走向的平行山脉组成。依据地形特点，整个山系可划分为5 部分，即极地乌拉尔、亚极地乌拉尔、北乌拉尔、中乌拉尔和南乌拉尔。
极地乌拉尔海拔一般在600～800 米，山体宽度为20～30 公里。陡峭山峰和浑圆状山顶相间，最高峰是帕伊耶尔山，海拔1499 米。由于受第四纪冰川作用的影响，冰川地貌极为普遍，在西坡现代冰川广布，面积约25 万平方公里。
亚极地乌拉尔山势较高，纳罗达峰即在此段。此外较著名的山峰还有卡尔宾斯基山，海拔1878 米。亚极地乌拉尔绵延150 公里，宽约80～100 公里，一些小山岭被深切为河谷。
北乌拉尔海拔在1000～1200 米，山峰密集，由一系列的平行山岭和纵谷组成，捷尔波斯伊兹山为最高峰，海拔1617 米。中乌拉尔山势较为低缓，呈准平原状，最高的伊舍里姆山海拔仅1331米，最低处约350 米。中乌拉尔的石灰岩地区有岩溶地貌发育，溶洞和喀斯特成因湖泊分布较广。
南乌拉尔山势北高南低，由东北—面西南向和南北向的古老变质岩组成，宽度达150 公里，有许多交错的河谷、垅岗，最高峰为亚曼套山，海拔1640 米。
乌拉尔山脉的矿藏资源也十分丰富。黑色金属、有色金属、稀有金属都十分丰富。这里还有原生金矿、宝石矿，各种宝石种类繁多，翡翠、碧玉、孔雀石、水晶、紫石英、黄晶等产量都很丰富，因此南乌拉尔被称为“石带”。此外，煤、石油、化学原料、石棉等产品也很丰富。
乌拉尔山脉绿树成荫，流水潺潺，风光秀丽，吸引了许多登山者前来游览攀登，欣赏迷人的野外风光。这里的广阔丰茂的草场和奇异的溶岩地貌都是观光者的好去处。