錐形的大屯山約在50萬年前形成，屬於大屯火山群中早期噴發的火山。山形呈南北走向，山體高聳，坡度頗大。四周經過長年的侵蝕作用，被切割出許多溪谷。

大屯山的岩性為角閃石安山岩，主峰海拔1092公尺，是觀賞夕陽和芒花的好地方。

在大屯山頂部中央有個低窪濕地，四個小山頭圍繞，稱為大屯坪。大屯山身體北方有後來才噴發的寄生火山菜公坑山，為一錐形火山，其上有幾塊著名的「反經石」，由於岩石含有磁鐵礦物，能干擾指北針的運作。