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飛
山脈主要部分皆屬於中部山岳國立公園[b]。山脈最高峰是標高3,190公尺的奧穗高岳，是僅次於富士山與北嶽的日本第三高山。
相較於木曾山脈與赤石山脈是由斷層運動形成的山脈，飛驒山脈則是火山活動與斷層運動複合形成。其過程大致可分為兩階段，第一階段是約270萬年前至約150萬年前的大型長英質岩漿形成期，與東西壓縮急速隆起成3000公尺級山脈的130萬年前至今[2]。
在上新世，現在的飛驒山脈是一座從本州突出日本海的半島，海拔不高。該半島主要由侏羅紀的增生楔與花崗岩組成。
第一階段的270萬年前至150萬年前，現在的飛驒山脈地下形成了大型長英質岩漿庫[3]。岩漿庫的浮力引發了地殼均衡，讓此地隆起成標高1000公尺左右的高地。該火成活動形成了破火山口，帶來火山碎屑流堆積物及廣域火山灰，並噴發出總量約1300 km3 DRE的岩漿。代表活動有約225萬年前的谷口火碎流、約175萬年前的丹生川火碎流、惠比壽峠火碎流、約165萬年前的大峰火碎流等[4]。
第一階段結束後進入溫和的地殼運動期，接着在約130萬年前進入急速隆起的第二階段[2]。此階段的隆起是由於岩漿的熱度導致地殻脆化，加上東西水平壓縮應力造成此處挫曲變形所導致。水平壓縮應力可能來自於日本海東緣變動帶（300萬年前～），與伊豆地塊推擠本州（約100萬年前～）[3]。此階段在100萬年前急速隆起，形成3000公尺級山岳[5]。隆起也導致約120萬年前瀧谷花崗閃綠岩、約80萬年前黑部川花崗岩等在地下固化的長英質岩漿露出地表。這些花崗岩也是全世界中生成年代最新的花崗岩[6]。另外，第一階段形成的破火山口也因為挫曲變形向東側傾斜，破火山口西側構造則遭侵蝕[2]。第二階段有約60萬年前的上寶火碎流、約35萬年前的奧飛驒火碎流等大規模火山碎屑流，以及燒岳、立山等火山活動。然而，受到水平壓縮應力的影響，岩漿難以在地殼內上升，因此本階段噴出的岩漿總量僅約300 km3 DRE，大幅少於第一階段[7]。
此山脈擁有發達的南北向切割與崩塌地形。這是由於隆起速度快，導致侵蝕作用強勁，加上花崗岩因斷層運動形成脆弱的破碎風化土，以及60萬年前冰河期的冰蝕作用等因素所導致[8]。
飛驒山脈呈巨大Y字型。流過Y字中心的是著名的黑部川與黑部峽谷。
Y字型的西側稜線是劍岳、立山等所在的立山連峰，東側稜線是白馬岳、鹿島槍岳等所在的後立山連峰。後立山連峰東側有糸魚川靜岡構造線通過。
這兩條稜線在南側的黑部川源頭相連，接點位置為三俁蓮華岳。稜線接着往東南方延伸，經西鎌尾根連結槍穗高連峰，再從穗高岳經西穗高岳稜線、燒岳至最南端乘鞍岳。另一方面，北方的東側稜線從白馬岳經朝日岳延伸到交通難關親不知與日本海。
主稜線東側是前衛山群常念山脈，從唐澤岳、餓鬼岳經燕岳、大天井岳、常念岳至霞澤岳。包含安曇野所在的松本盆地等長野縣平地地區，所見到的多數山峰都屬於常念山脈。從燕岳經大天井岳至槍岳的登山路線稱作表銀座縱走路線。從烏帽子岳經鷲羽岳、雙六岳至槍岳的登山路線稱作裏銀座縱走路線。而從立山連峰太郎山經北俁岳、黑部五郎岳、三俁蓮華岳至槍岳的登山路線則稱作西銀座鑽石路線。
主稜線的樅澤岳往西南方向是與槍穗高連峰以蒲田川相隔的笠岳、錫杖岳。
末次冰期的飛驒山脈冰河發達，形成現在的槍岳槍澤、穗高岳涸澤等圈谷群。現在冰河大幅縮小，僅剩立山連峰的立山與劍岳有全長1公里上下的小規模雪崩累積型谷冰河。
飛驒山脈的侵蝕作用更甚於赤石山脈，山容十分急峻。發達的侵蝕作用使得岩盤露出、缺乏土壤，植物相也相對貧弱。不過，白馬岳周邊、三俁蓮華岳、北俁岳・雙六岳・蝶岳等較為和緩的山，則發展出非常大規模的高山植物寒原。特別是降雪量的差異，使得飛驒山脈有着比赤石山脈更為豐富的濕性高山寒原。
由於南北降雪量不同，降雪較少的南部有較為發達的亞高山針葉林，而北部靠近日本海的白馬岳一帶，由於降雪量大，亞高山針葉林較為貧弱。取而代之的是低木化的水楢（深山楢）與岳樺等偽高山帶植被。南部的森林界線約在2,400-2,500公尺，北部受到積雪影響，部分森林界限大幅降低。森林界限的植被以偃松為主。
| 飛驒山脈地形圖。 |
有時也會把乘鞍岳南方延長線上的御嶽山劃入，但一般御嶽山都認為是獨立峰。
國土地理院的日本主要山岳標高一覽，到鎌峰為止是「飛驒山脈南部」，御嶽山是屬於「御嶽山與其周邊」。（御嶽山系）
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