Геологическое строение и полезные ископаемые. В геологической структуре Г. выделяется (с С. на Ю.) ряд параллельных тектонических зон (см. Тектоническую схему). Вдоль южного подножия гор простирается Предгималайский (Индо-Гангский) предгорный прогиб, выполненный кайнозойскими терригенными отложениями молассового типа, общей мощностью до 10 км. Залегание пород — горизонтальное на Ю., слабонаклонное к С., с опрокинутыми к Ю. складками и надвигами в Сиваликских горах.
Главный пограничный разлом (типа глубинного) отделяет Предгималайский прогиб от зоны развития докембрийских метаморфических пород Малых и Больших Г. Среди докембрийских пород Малых Г. тектонически зажаты блоки образований палеозоя (свита Крол) и предположительно мезозоя (свита Тал); здесь же известны континентальные накопления гондванской системы (верхний палеозой) и эффузивные породы основного состава (Панджальские траппы). Известны случаи надвигания одних толщ на другие с С. на Ю., но истинные амплитуды надвигов не могут быть определены из-за слабой изученности стратиграфии древних толщ. Многие исследователи (А. Гансер и др.) считают, что здесь имеются крупные надвиги и шариажные перекрытия. Комплекс докембрийских пород Больших Г. (южный склон и осевая часть Гл. Гималайского хр.)— гнейсы, кристаллические сланцы, филлиты и др. глубоко метаморфизованные толщи — осложнён микроскладчатостью, плойчатостью и образует крупные куполовидные поднятия.
Глубинный разлом («структурный шов Инда»), представленный системой крутых разрывов, наклоненных к С., и сопровождаемый офиолитами, отделяет следующую тектоническую зону (Тибетские Г.), которая занимает северный склон Главного Гималайского хребта, часть впадины Кашмира, верховья Инда и Брахмапутры и сложена непрерывным разрезом слабо метаморфизованных осадочных пород от верхнего докембрия до мела и палеогена включительно. В структурном отношении — это система крупных синклинориев, осложнённых на крыльях более мелкими складками, опрокинутыми в сторону ядра синклинория. Лучший разрез изучен в долине р. Спити (приток р. Сатледж).
Геологическая история Г. трактуется исследователями по-разному. По представлению советских геологов М. В. Муратова, И. В. Архипова, Г. П. Горшкова и др., Г. относятся к Альпийской геосинклинальной (складчатой) области, возникшей внутри геосинклинали Тетис; советский учёные Б. П. Бархатов, Д. П. Резвой, В. М. Синицын, А. Гансер, Б. А. Петрушевский и др., основываясь на том, что типичных геосинклинальных осадочных формаций альпийского возраста в Г. нет, считают, что Г. образовались в результате переработки и активизации в неоген-антропогеновое время северной части докембрийской Индийской платформы; этим Г. резко отличаются историей своего геологического развития от расположенных к Ю.-З. Сулеймановых гор и лежащих к Ю.-В. гор Аракан-Йома, возникших из альпийских геосинклиналей.
Полезные ископаемые представлены месторождениями меди, золота, хромита, сапфира, связанными с комплексом метаморфических и магматических пород Малых и Больших Г. В Предгималайском предгорном прогибе известны месторождения нефти и газа.
Климат. Г. образуют резкий климатический рубеж между областью экваториальных муссонов Индостана и континентальной областью Центральной Азии. Климат западного сектора Г. характеризуется резкими колебаниями температуры, сильными ветрами. Зима холодная (средняя температура января —10, —18 °С), выше 2500 м — со снежными буранами. Лето тёплое (средняя температура июля около 18°С), сухое. Влияние муссона незначительно и сказывается лишь в некотором увеличении влажности и облачности в июле — августе. Осадки (около 1000 мм в год) связаны с циклонами, причём в долинах и котловинах их выпадает в 3—4 раза меньше, чем на горных склонах. Главные перевалы освобождаются от снега в конце мая. В западных Г. на высоте 1800—2200 м расположено большинство климатических курортов Индии (Шимла и др.). Восточный сектор имеет более жаркий и влажный климат с муссонным режимом увлажнения (85—95% годовых осадков выпадает с мая по октябрь). Летом на высоте 1500 м температуры поднимаются на склонах до 35°С, а в долинах даже до 45°С. Дожди идут почти беспрерывно. На южных склонах (на высоте 3000—4000 м) выпадает от 2500 мм (на З.) до 5500 мм (на В.); во внутренних районах — около 1000 мм. Зимой на высоте 1800 м средняя температура января 4° С, выше 3000 м — температуры отрицательные. Снегопады ежегодно происходят выше 2200—2500 м, в долинах густые туманы. Сев. склоны Г. имеют холодный горно-пустынный климат. Суточные амплитуды температуры до 45°С, осадков около 100 мм в год. Летом на высоте 5000—6000 м только днём бывают положительные температуры. Относительная влажность воздуха 30—60%. Зимой снег часто испаряется, не стаивая.
Реки и озёра. Речная сеть больше развита на южном склоне. В верхнем течении реки имеют снеговое и ледниковое питание с резкими колебаниями расходов в течение суток; в среднем и нижнем течении — дождевое, с максимальным расходом летом. Долины узкие, глубокие. Много порогов и водопадов. Озёра тектонического происхождения и ледниковые; особенно много их в западной части Г. (Вулар, Цоморари и др.).
Оледенение. Общая площадь оледенения свыше 33 тыс. км2. Наиболее длинные ледники на массивах Джомолунгма (до 19 км) и Канченджанга (26 и 16 км); в Кумаонских Г. — ледники Милам (20 км) и Ганготри (32 км), в Пенджабских Г. — Дурунг-Друнг (24 км), Бармаль (15 км). В Кашмире нижняя граница ледников — 2500 м, в центральных Г. — 4000 м. Оледенение больше развито в западной части Г. На З. высота снеговой границы на южных склонах 5000 м, на северных — 5700—5900 м, на В. — соответственно 4500—4800 м и 6100 м. Ледники преимущественно дендритового (гималайского) типа, спускаются на 1300—1600 м ниже снеговой границы. Встречаются ледники туркестанского типа, имеющие небольшие фирновые бассейны по сравнению с областями стока и питающиеся главным образом за счёт лавин и обвалов висячих ледников. На северных склонах характерны гигантские занавеси из рифлёного льда, покрывающие многие пики до их вершин.
Ландшафты Г. очень разнообразны, особенно на южных склонах. Вдоль подножия гор с В. до долины р. Джамна тянется заболоченная полоса тераев — древесно-кустарниковых зарослей (джунглей) из мыльного дерева, мимоз, веерных пальм, бамбуков, бананов, манго — на чёрных илистых почвах. Выше, до 1000—1200 м на наветренных склонах гор и по долинам рек произрастают вечнозелёные влажные тропические леса из пальм, лавров, панданусов, древовидных папоротников, бамбуков, перевитых лианами (до 400 видов). Выше 1200 м на З. и 1500 м на В. располагается пояс вечнозелёных широколиственных лесов, состоящих из различных видов дуба, магнолий, выше 2200 м появляются леса умеренного типа из листопадных (ольха, орешник, берёза, клён) и хвойных (гималайский кедр, голубая сосна, серебристая ель) пород с мхами и лишайниками, покрывающими почву и стволы деревьев. На высоте 2700—3600 м господствуют хвойные леса из серебристой пихты, лиственницы, тсуги, можжевельника с густым подлеском из рододендронов. Для нижней части лесного пояса характерны краснозёмы, выше — бурые лесные почвы. В субальпийском поясе — можжевельниково-рододендроновые заросли. Верхняя граница альпийских лугов около 5000 м, хотя отдельные растения (аренария, эдельвейс) заходят выше 6000 м.
Ландшафты западных Г. более ксерофитны. Отсутствуют тераи, нижние части склонов заняты редкостойными ксерофитными лесами и кустарниками, выше — муссонные листопадные леса с господством сала. С высоты 1200—1500 м появляются средиземноморские субтропические виды: вечнозелёный каменный дуб, золотистолистная маслина, акации, в хвойных лесах — гималайский кедр, длиннохвойная сосна (чир), македонская голубая сосна. Кустарниковый подлесок беднее, чем на В., альпийская растительность богаче. В лесном поясе преобладают краснозёмы, малогумусные бурые лесные почвы, выше — бурые псевдоподзолистые; в альпийском поясе — горно-луговые. В лесах нижних склонов гор и в тераях обитают крупные млекопитающие — слоны, носороги, буйволы, дикие кабаны, антилопы, из хищников — тигры и леопарды; много обезьян (преимущественно макак и тонкотелов) и птиц (павлины, фазаны, попугаи).