成昆铁路沿线三分之二为崇山峻岭、奇峰耸立、深涧密布、沟壑纵横、地势内陡峭、地质状况复杂，创造容了世界铁路建筑史上的奇迹。成昆铁路由海拔500米左右的川西平原，逆大渡河、牛日河而上，穿越海拔2280的沙木拉达隧道后，沿孙水河、安宁河、雅砻江，下至海拔1000米左右的金沙江河谷，再溯龙川江上行至海拔1900米左右的滇中高原。全线有700多公里穿过川西南和滇北山地，地形极为复杂，谷深坡陡，河流峡谷两岸分布着数百米高的陡岩峭壁。铁路所经地区，由于历次地质构造运动的影响，断裂发育，线路经过的牛日河、安宁河、雅砻江、金沙江和龙川江，大都是沿着或平行大断发育的构造河谷。由于地质新构造运动的影响，全线有500多公里位于地震烈度7至9度地区，其中通过8度和9度地震区长度有200公里。铁路沿线不良地质现象不仅种类繁多，滑坡、危岩落石、崩塌、岩堆、泥石流、山体错落、岩溶、岩爆、有害气体、软土、粉砂等等，而且数量很大。基本跨越了各种地形，所以被称为"地质博物馆“。