山脈是由於亞歐板塊受阿拉伯板塊的衝撞而形成的；形成的過程在原本的沉積岩層產生大規模皺摺地形。山脈形成的地質年代與阿爾卑斯山相同，同屬漸新世（Oligocene）到中新世（Miocene）。風化作用將泥岩等較軟的岩層侵襲掉，留下石灰岩與白雲石等較硬的岩層。這種風化的差異，使得札格羅斯山區形成許多直條狀的山脊。沉積與板塊作用將許多古代有機物封鎖於地下變成石油，札格羅斯山區是波斯灣地區的重要產油區。伊朗的主要油田是分布於札格羅斯山脈西部的中央丘陵山麓。若干石灰岩含有豐富的化石，曾經有探險隊在三千米的岩層中發現了重達兩公斤的蝸牛化石，證明此處五千萬年前是位於深海海底。
鹽丘（salt dome）與鹽川（salt glacier）是札格羅斯山脈地區常見的景觀；鹽丘是石油探勘的重要依據，由於鹽層具有非滲透性，可使油礦保持在岩層中。
山勢西高東低，最高峰阿拉拉特山位於土耳其境內，而札爾德峰（Zard Kuh：4,548m）是分布於伊朗境內的札格羅斯山脈最高峰，第二高峰稱為迪納峰。往東南越來越低，到伊朗法爾斯省只有四千米以下的山峰。
西部平行山脈間的河谷山麓，海拔高，氣候較溫和，是伊朗主要的人口密集區。
