約3百萬年至1百多萬年前，菲律賓海板塊與歐亞大陸聚合、擠壓而自海底隆起。玉山山脈，是隆起的中心，海拔變化極大（本段海拔約在1600~2200m間），使得本範圍地形地貌多變及壯闊。

範圍內地質基底組成多變包括板岩、千枚岩、變質砂岩等，為地質敏感區，較易有崩塌現象。

路段內處於中海拔至高海拔的範圍，而林相多以松、杉、柏及殼斗科、樟科植物為主。除了珍貴的林業資源檜木扁柏等，更有著許多臺灣特有種，大量的果實，也成為動物們的食物來源。

森林生態系隨著樹木的生長而發展，豐富的動植物生態也是本路段重要的自然資源，據調查，林鵰、山羌、黃鼠狼、熊鷹、百步蛇、山羊、臺灣獼猴、野豬、臺灣黑熊等，都是常見的生物。

此外，因長年霧氣繚繞，濕氣較重，許多稀有蕨類及林下生態動植物皆能在此觀察到，是重要的研究區。

在日治時期，日本政府為管理原住民，開拓了關山越嶺道，西起於高雄市六龜區，橫跨中央山脈，東抵臺東縣關山鎮，全長約171.06公里，也是全臺灣最長的古道。

目前保留下來的路廊最有名的「中之關古道」，因關山越嶺古道大部分原始路廊皆已消失，由玉山國家公園耗時３年重建，於1997年完工開放，全長約3.5公里，位在中之關至天池之間的路段。

二戰後，臺灣省政府以古道作為原型路廊興建了台２０線南橫公路，於１９７２年開通。而這段南橫公路修築不易，工程艱鉅，時有傷亡，便於１９７９年修築長青祠，以紀念於工程中因公殉職的１１６位工程師與工作人員。