霧島山は、九州南部の宮崎県と鹿児島県の県境付近に広がる火山群を指します。霧島連山や霧島連峰、霧島山地、霧島火山群などとも呼ばれるこの地域は、標高1,700メートルの韓国岳（からくにだけ）を最高峰とし、霊峰高千穂峰（たかちほのみね、標高1,574メートル）を含む多くの山々が連なり、壮大な山塊を形成しています。
霧島山は有史以来、噴火を繰り返す活火山として知られ、特に新燃岳（しんもえだけ）と御鉢（おはち）では活発な火山活動が続いています。これらの火山は気象庁の火山ランクでBに分類されており、火山噴火予知連絡会によって監視・観測体制の強化が求められる火山に選定されています。火山活動による影響を最小限に抑えるため、常に防災体制が整えられています。
霧島山には「霧島山」という固有の山は存在せず、それぞれの山岳が個別の名称で呼ばれます。これらの山岳群には大小の湖沼が点在し、高千穂河原やえびの高原、霧島温泉郷などの観光地が豊富にあります。霧島山塊の中心部は霧島錦江湾国立公園（霧島地域）に指定されており、日本百名山や日本百景にも選ばれています。また、2010年9月にはジオパークの一つとしても認定されました。
霧島山は、北部に加久藤盆地、北東部に小林盆地、南東部に都城盆地、南部には高隈山地と姶良台地（シラス台地）が隣接し、南西部には北薩火山群、北西部には肥薩火山群があります。霧島山の影響は、宮崎県えびの市、小林市、高原町、都城市、鹿児島県霧島市、湧水町に広がっています。
霧島山は日本でも有数の多雨地域で、年間降水量は4,500ミリメートル以上に達します。この降水量の約半分が6月から8月に集中しています。霧島山の北東山麓は、古くから馬の産地として知られており、薩摩藩は多くの牧場を所有していました。明治維新後には多くの国営牧場が設置され、軍馬が生産されていましたが、第二次世界大戦後にはこれらが民間に払い下げられ、現在では牛や豚による畜産が盛んな地域となっています。また、鹿児島茶の栽培もこの地域で盛んに行われています。
霧島山の火山群は、北西から南東へと並ぶ傾向を示しており、大浪池や韓国岳を含む北西部（韓国群）と、高千穂峰や新燃岳を含む南東部（高千穂群）に分かれます。この地域は地熱が豊富であり、霧島温泉郷などの温泉地が多く存在し、大霧発電所では地熱発電も行われています。また、霧島山には硫化水素や二酸化炭素を噴出する噴気孔が散在し、「霧島火山群」として日本の地質百選にも選定されています。
霧島山の地層は「四万十層群」と呼ばれ、その上に第三紀火山岩が重なっています。霧島山の火山活動は、約60万年前以前の活動、約60万年前から約33万年前にかけての「古期霧島火山」、そして約33万年前以降の「新期霧島火山」に分けられます。古期霧島火山では、約52万年前に小林火砕流が噴出し、加久藤カルデラが形成されるなど、活発な火山活動が行われました。
「新期霧島火山」は、加久藤火砕流の噴出から現在に至るまでの火山活動を指し、約30万年前から約13万年前にかけて、主に安山岩から成る栗野岳、湯ノ谷岳、古烏帽子岳、獅子戸岳、矢岳などが形成されました。さらに、約13万年前には白鳥山や蝦野岳が形成され、その後も東西に分かれた火山活動が続き、西部では大浪池や韓国岳、甑岳が、東部では大幡山、夷守岳、二子石、中岳、新燃岳、高千穂峰が形成されました。この期間中にも、えびの岳や大浪池、御池などでの噴火が発生しています。
霧島山は、日本本土最南端の高山地帯であり、また火山地帯でもあるため、明治初期から昭和初期にかけて多くの植物学者が訪れました。このため、キリシマエビネ、キリシマノガリヤス、キリシマスズなど、霧島山で最初に同定された多くの植物が存在します。また、霧島山はカツラやヒノキ、ウラジロノキなど100種以上の植物の南限となっており、ツクシチドリやツクシヒメアリドウシランは霧島山が北限となっています。さらに、霧島山にのみ自生する固有種として、ノカイドウやクモイコゴメグサなどが知られています。
霧島山の植生は、標高に応じて異なる分布を見せます。例えば、最高峰の韓国岳山頂付近ではミヤコザサやコツクバネウツギが見られ、標高1,500メートル付近ではススキやミヤマキリシマが広がります。さらに、標高1,400メートル付近にはヤシャブシやマイヅルソウが、標高1,200メートル付近ではアカマツが、標高1,100メートル付近ではモミやツガが多く見られます。特にミヤマキリシマは、標高700メートル以上の日当たりの良い場所に広く分布しています。
霧島山は、ホオジロやアオゲラ、シカなどの野生動物が生息する場所として知られており、国指定の霧島鳥獣保護区（大規模生息地）にも指定されています（面積11,364ヘクタール、特別保護地区1,884ヘクタール）。この地域は、多様な生物が見られる貴重な場所として、森林生物遺伝資源保存林にも指定されています。しかし、近年では野生のシカが増えすぎて、食害による生態系への影響が懸念されており、早急な対策が求められています。