李四光等20世纪20年代开始研究第四纪冰川，1947年他发表了《冰期之庐山》一书，为中国第四纪冰川研究奠定了基础。
庐山是中国第四纪冰川地质学的诞生地。1931年，中国著名地质学家李四光发现庐山存在大量冰川沉积物和冰川地貌遗迹，经过深入调查，他认定庐山众多奇特的地貌景观是第四纪冰川雕琢的“杰作”。他先后发表了《扬子江流域之第四纪冰期》和《冰期之庐山》等专著，这是中国地质学家在中国大陆东部首次发现第四纪冰川。这一研究成果吸引了众多中外地学家把目光投向庐山，投入中国第四纪冰川的研究。在对庐山第四纪冰川70多年的研究中，共发现了100多处重要的冰川地质遗迹，它们完整地记录了冰雪堆积、冰川形成、冰川运动、侵蚀岩体、搬运岩石、沉积泥砾的全过程，是中国大陆东部第四纪古气候变化和地质特征的一部真实档案。而研究庐山第四纪冰川的专著、论文就达170余篇。1978年，中国地质学会召开的全国第四纪冰川及第四纪地质学术研讨会认为，庐山不愧是中国第四纪冰川地质学的诞生地。
以伸展构造为主体，伴随庐山出现的断块山构造和变质核杂岩构造，组成了庐山地学景观的一大特征。在距今2500万年前的喜马拉雅运动晚期，庐山急剧上升，形成了地垒式断块山形态，孤山屹立在大江大湖之滨，大构造巍峨壮观，小构造千姿百态。庐山变质核杂岩构造十分出众，庐山南麓出露的25－18亿年前的早元古代“星子岩群”地层，已载入《中国地层典》，增加了庐山的地学价值。
断块山构造使断崖地貌景观在庐山山体四周到处可见。进入更新世后，庐山出现了第四纪冰川活动。受第四纪冰川侵蚀作用，全山出现了许多冰斗、冰窖、U型谷、冰坎、冰阶、冰刃脊和角峰等冰蚀地貌景观。构造运动与冰蚀两种作用的叠加使庐山显得更加雄峻奇险。“横看成岭侧成峰，远近高低各不同，不识庐山真面目，只缘身在此山中。”中国古代诗人苏东坡这耳熟能详的诗句，就是庐山独特地质景观的生动写照。由于庐山属亚热带气候，四季分明，雨量充沛，流水侵蚀作用强烈。岩石中密集的垂直剪切节理受流水侵蚀和重力作用，许多冰川U型谷被逐渐改造成了幽深的障谷和巷谷。谷地、断崖与流水的组合，形成遍布全山的数十处名泉、瀑布：有被唐代诗人李白喻为“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的香炉峰瀑布，有令人神往的三叠泉、乌龙潭、黄龙潭瀑布，还有自唐代就开发利用的医疗矿泉“温泉”……庐山森林覆盖率达77％，其中牯岭达91％，充沛的降雨，良好的植被，使庐山山有多高，水就有多高。断块山、冰川侵蚀、流水三种地质作用形成的复合地貌景观，是庐山地学上的又一大特征。
