山脈形成主要是因為板塊碰撞隆起形成的。

全球有七大板塊，也是源於魏格納的板塊漂移說，而山脈的形成就是由於這些板塊間的互相碰撞，導致板塊邊緣隆起而形成的。

例如著名的喜馬拉雅山脈和青藏高原的形成，就是由於亞歐大陸板塊和印度洋板塊碰撞形成的。美國西海岸的落基山脈就是由於太平洋板塊和北美板塊碰撞形成的。而山脈的形成又會影響地區氣候的形成，例如落基山脈阻擋了來自太平洋的暖溼氣流，導致美國西海岸降水減少，氣候相比東海岸乾燥許多。

目前，對於世界上主要山脈是怎麼形成的這個問題，比較主流的觀點主要還是基於板塊構造學說。

板塊構造學說誕生於上世紀六十年代，是地殼運動理論的一次飛躍性發展，其對佔地球大多數面積的海洋和大陸邊緣地質構造自中生代以來的地質演變歷史做出了較為合理的說明，對全球性的地質構造和山脈的形成原因也給出了比較科學的解釋。根據板塊構造學說，地球的岩石圈不是一個整體，而是被地殼的生長邊界海嶺和轉換斷層，以及地殼的消亡邊界海溝和造山帶、地縫合線等構造帶分割成許多板塊。板塊之間相互擠壓碰撞，使得板塊交界處地槽中的地層產生複雜的褶皺和斷裂，導致板塊邊緣逐漸隆起，上升形成了山脈，即為“造山運動”。譬如喜馬拉雅山脈，地質考察認為，在20億年前，如今的喜馬拉雅山脈地區是一片汪洋，也就是古地中海。直到距今約3000萬年前，新生代早第三紀末期，“喜馬拉雅運動”這一新生代造山運動的發生，才導致了該地區逐漸隆起，形成了壯闊宏偉的喜馬拉雅山脈。

地質學家認為，形成山的主要動力是地殼的水平擠壓。一種是由於地球自轉速度的變化而造成的東西向的水平擠壓；另一種是由於在不同緯度上受地球自轉的線速度不同，而造成的地殼向赤道方向的擠壓。

這兩種擠壓再加上地殼受力不均所造成的扭曲，就形成了各種走向的山脈。

一般來說，地殼中比較堅實剛硬的部分，在地殼發生運動的時候，往往發生斷裂，在斷裂的兩側相對上升或下降，有時也能突出地面成為高山。

在地殼中一些柔弱地帶往往較易受地殼運動劇烈而產生褶皺隆起，而造成綿亙的山脈，世界上許多山脈就是這樣形成的。

地殼運動造成了地面的凹凸不平後，再經過氣候，流水以及冰川的侵蝕沖刷，才有瞭如今這樣崇山峻嶺的形象。

但是由於地殼運動並未停歇，一些新生代形成的山脈直到現在還在不間斷的上升，像中國的喜馬拉雅山。