科迪勒拉山系主要是法拉龙板块、太平洋板块和美洲板块的俯冲与挤压相互作用的结果。这一活动与大西洋的张开及南部冈瓦纳大陆的分离，特别是南美与非洲的分开，都有着密切的关联。

科迪勒拉山系主要形成于中生代—新生代。中生代前半期，科迪勒拉地槽处于沉降和堆积阶段，侏罗纪末后，地槽处曾有多次造山运动，并伴有广泛的岩浆侵入。至白垩纪末拉拉米运动，法拉龙板块向美洲板块下俯冲，掀起了大规模造山运动，其影响范围北起阿拉斯加向南至大小安的列斯群岛，在南美使安第斯地槽发生强烈的造山运动，造就了整个安第斯山的褶皱构造。至此，美洲大陆的面积向西扩展了一大步。这次运动一直延续到第三纪。新生代以后，科迪勒拉山系曾进入一个以侵蚀为主的时期，使山间盆地、山前拗陷及低地处都有大量的陆相沉积，及至上新世又掀起巨大的上升运动，并一直延续到第四纪及更后，这次运动使科迪勒拉山系重新抬升、褶皱、断裂并伴随岩浆侵入，熔岩喷发和火山活动。经过这次运动，科迪勒拉山系不仅具有年青的现代构造地貌的特征，而且通过中美地峡，使南北美沟通联系，并使它成为世界上最长的山体。

第四纪初期对科迪勒拉山系有一定的影响，从时间上看北段（北美）早于南段（南美），冰川覆盖的范围则北段大于南段。不列颠哥伦比亚高原是科迪勒拉北段的冰川中心，南段主要是高山冰川。强烈的冰蚀作用，对科迪勒拉山系的面貌进行了再蚀刻。

科迪勒拉山系的地貌结构自成一体，它是由一系列纵向山脉、山间高原、盆地和谷地组成，但其南北两段略有差异：

（北美）大致可分为东、中、西三个纵列带。

东部以落基山脉为主体，其北有布鲁克斯山，其南为墨西哥高原东侧的东马德雷山。落基山脉南北延5000千米，一般高2000米，南部高峰可达4000米以上。落基山构造复杂，大多以褶皱和冲断层为基础，呈现为条状山脉和间隔断层谷地为主。著名的黄石公园就位于它的中段，以温泉和喷泉著称。

中部为山间高原盆地带。自北而南有育空高原、不列颠哥伦比亚高原、哥伦比亚高原、大盆地、科罗拉多高原和墨西哥高原。分布范围很广，其构造地形差别也大。育空高原海拔高2000～3000米，是北美洲北部未受冰川覆盖的地区；不列颠哥伦比亚高原与哥伦比亚高原均为熔岩高原，并有冰蚀地貌广泛分布。大盆地内有短窄断块山与干盆地交错分布，因气候干旱多沙漠和盐湖。科罗拉多高原一般高2100～3300米，由前寒武纪花岗岩、片麻岩到各个地质时代的水平岩层组成；新生代以来不断上升，致使科罗拉多河不断下切，形成深1830米的著名的科罗拉多大峡谷。峡谷两侧岩层自古到今依次水平排列，成为地质学科最完整的自然标本室。墨西哥高原具有断块山与盆地间错分布的特征，南部较高，南缘有一条东西方向火山带。

西部为太平洋边缘山地。由东西两侧山地与中间的陷落谷地组成。东侧山地自北向南有阿拉斯加山、圣伊莱亚斯山、加拿大海岸山脉、喀斯喀特山、内华达山和西马德雷山，一般高2000～3000米，其中阿拉斯加山脉的麦金利山高6193米，为北美最高峰。西侧山地自北向南有阿留申山脉、楚加池山脉、厄来阿斯山脉，往南接成为岛山形式的亚历山大群岛、温哥华岛等，再南接海岸山脉和加利福尼亚半岛。这里多断块山和断层谷地，著名的圣安的列斯大断层就在这里，中部的陷落谷地有的已成海湾，如库克湾、圣弗朗西斯科湾、加利福尼亚谷地、加利福尼亚湾等。

（南美）以世界上最长的山脉安第斯山脉为主体，其西为沿海山脉，其东为科迪勒拉前山。安第斯山延伸于南美大陆的西岸和北岸，从特立尼达岛向西转南直达火地岛，直线距离近9000千米，平均高3600米，有许多高峰在5000米以上，个别的可超过6000米，是世界最高大的山脉之一。新生代以来，安第斯山地区火山地震十分频繁，说明它尚处于不稳定状态。安第斯山在地形结构上北、中、南三段有所差异。北段具有山脉分支隔以幽深谷地的特点。这里的安第斯山分成东、中、西三支科迪勒拉山，它们在南纬3°以南逐渐靠拢。中段，东、中科迪勒拉山合而为一，山体逐渐开宽，最宽处可达800千米，平均海拔可达4500米，且多五六千米以上的山峰。南纬27°30′以南的南段，东西科迪勒拉山接近，宽度收敛，逐渐合为一条山脉；其最南端因近代下沉，多岛屿及峡湾式海岸。

沿海山脉由秘鲁中部沿海向南至火地岛，这是一个新生代上升的古老蚀余块状山，西坡为陡峭的上升断崖。在沿海山脉与安第斯山之间，是智利中央纵谷。南纬42°以南，因下沉作用，沦为港湾。

科迪勒拉前山，位于安第斯山以东，构造上属海西褶带，新生代时受安第斯山上升的影响，发生断层和火山喷发，在地形上呈现为一系列与安第斯山平行或略为斜交的山岭与深谷相间的特征。

高大宽阔的科迪勒拉山系，不仅本身是美洲地貌结构的一个基本要素和特点，而且它对地理环境其他组成要素的分布格局也产生巨大效应。

逼临太平洋南北纵列高大的科迪勒拉山，成为太平洋气流向东进程的巨大屏障，太平洋沿岸一般降水为500毫米左右，北纬40°以北是多雨带，最大可达2000毫米以上。但进入山间高原和盆地区后，因处于背风位置，且地形闭塞，年降水在500毫米以下，大盆地和科罗拉多高原处，甚至不足50毫米，说明由西向东不断递减。由此影响土壤和植被也由西向东演变。北纬40°以北更为明显，由西岸的温带海洋性气候和针叶林，向东进入山间高原逐步更替为温带大陆性半干旱气候和草原。山地本身，垂直分布甚为明显。

科迪勒拉山系的南北纵列，使美洲西海岸的河流短小而多独流入海，一般富水能而乏航运价值，而在山系以东却发育着源远流长的世界著名大河，如北美的密西西比河和南美的亚马孙河，山地提供的水源补给，无疑是形成这二大水系不可缺少的条件。

科迪勒拉山系的形成过程中，北美西北部和亚洲东北部曾有过联系和中断，从而使两地动物互有往来，形成许多共同属和相似的动物种，如水貂、猞猁、狼和獾等。它也提供了南北美洲之间动物往来的条件，在北美东南部出现犰狳等与南美相同的种和属，南美的猫科、犬科和浣熊科等则来自北美。因此，科迪勒拉山系的形成，丰富了南北美洲的动物种类。

由于科迪勒拉山系为一年青褶皱带，新生代以来构造活动十分强烈，它成为世界环太平洋火山地震带的重要组成部分，火山地震十分频繁。如安第斯山区的三大火山带，高于5700米的火山锥就有18座，阿空加瓜火山海拔6964米，是世界最高的死火山；图彭加托火山海拔6800米，是世界上最高的活火山。

本世纪以来，仅北美加州地区发生7级或大于7级的强震9次，1992年就发生二次7.9级的强震。火山地震强烈的原因，是因为大陆板块与大洋板块加快速率相互碰撞的结果。

科迪勒拉山系的矿产资源是十分丰富的。由于其在形成过程中几经构造变动、断裂、岩浆侵入、火山喷发及多次的侵蚀，致使岩层变质和古老岩层出露，从而形成了美洲的其他地区所缺乏的多种金属矿和沉积矿。其中铜、铅、锌、铝土、钼、锑、石油、磷酸盐等的储量或产量具有全洲或世界意义，它为美洲大陆的开发和经济发展，提供了重要的物质基础。

安第斯山脉属科迪勒拉山系，是科迪勒拉山系主干。南美洲西部山脉大多相互平行，并同海岸走向一致，纵贯南美大陆西部，大体上与太平洋岸平行，其北段支脉沿加勒比海岸伸入特立尼达岛，南段伸至火地岛。跨委内瑞拉、哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁 、玻利维亚、智利 、阿根廷等国 ，全长约8900千米。一般宽约300千米，最宽处在阿里卡（Arica）至圣他克卢斯 (Santa Cruz)之间，宽约750公里。整个山脉的平均海拔3,660 米，有许多高峰终年积雪，海拔超过6000米 ，由一系列平行山脉和横断山体组成，其间有高原和谷地。

海岸山脉是科迪勒拉山系的一部分，亦称太平洋海岸山脉，是北美洲西部沿着太平洋海岸的一系列山脉。北起阿拉斯加、不列颠哥伦比亚（包括温哥华岛、夏洛特皇后群岛、亚历山大群岛和科的阿克岛），穿过奥瑞冈、华盛顿州，南至加州南部。这些山脉高度约有1000米，但有些山峰和山脊的高度可达2000米。奥瑞冈州南部和加州北部的海岸森林种类以巨大红杉为主，较靠近内陆地区则是阔叶硬材和针叶树的混合林。不列颠哥伦比亚省的海岸山脉不是此山脉的延续，而是属于喀斯开山脉。

内华达山脉位于美国加利福尼亚州东部，北起拉森峰，南至蒂哈查皮山口，全长640公里，宽80-130公里。是科迪勒拉山系西缘山地的组成部分，与喀斯喀特山、太平洋沿岸的山地相连。山脉巍峨险峻，连绵不断。平均海拔1800-3000米，有10座海拔4300米以上的高峰，其中惠特尼山海拔4418米，为美国本土最高峰。

山势自东向西倾斜：东坡断崖陡峻，拔起于东邻大盆地之上，高差达1500-3000米，植被稀疏，多为灌木草类；西坡平缓倾向加利福尼亚中央谷地，多河流切割成的深邃峡谷，森林茂密，迎太平洋湿润气流而雨雪丰沛，河流、湖泊众多，水力资源丰富，使中央谷地成为富饶的农业区。雪线高度3600多米，北部发育现代冰川，山区多古代冰川遗迹，故1518年西班牙探险队以本国内华达山脉命名，意为雪山。自1848年采金兴起，经久不衰。有高峰、深谷、瀑布、湖泊、森林、冰川，风景壮丽，辟有约塞米蒂等3个国家公园。

落基山脉，属科迪勒拉山系，是北美洲西部主要山脉。长4500公里，海拔一般2000-3000米，山脉最宽处达数百公里，呈北西北—南东南走向，北连马更些山脉和布鲁克斯山，南接东马德雷山脉，纵贯加拿大和美国西部。整个落基山脉由众多小山脉组成，其中有名的就有39条山脉，最高峰埃尔伯特山4399米。山脉主要形成于白垩纪末至第三纪初的拉拉米造山运动，之后经抬升及旺盛的侵蚀，构造地形比较复杂。

许多美国大河都发源于落基山脉，如密西西比河、阿肯色河、密苏里河、科罗拉多河等，还有不少河流靠山顶的冰雪融化供给水源。所以，落基山脉是北美大陆最重要的分水岭，山脉西部的河流注入太平洋，属太平洋水系；山脉东部的河流注入墨西哥湾，分属北冰洋水系和大西洋水系。山区矿产资源丰富，为北美著名的金属矿区，加拿大境内苏里文的锌，美国境内比尤特和宾翰的铜、银、锌、铅，科达伦的铅、银、锌，科莱马克斯的钼等都很出名。山区景色奇特优美，旅游业迅速增长。