大霸尖山與中央尖山、達芬尖山合稱台灣三尖。大霸尖山素有二十世紀奇峰之稱，大約在1927年登山界才首度攀登攻頂成功。位於新竹縣尖石鄉與苗栗縣泰安鄉間之大霸尖山、中霸尖山（圖7）、東霸尖山（圖8） 、小霸尖山（圖2）與伊澤山同屬雪山地塊。大霸尖山山型奇特，遠望如橡木酒桶，根據淡水廳誌稱其為熬酒桶山，為泰雅族心目中的聖山。

　　大霸尖山出露之岩層主體為變質砂岩或稱為石英岩（圖9與10），沉積環境屬濱海環境。砂岩中常見高角度平面狀交錯層（圖11），有些可能為沙丘堆積。霸基為變質泥質沉積岩之板岩或硬頁岩（圖12），風化後常呈尖銳枝條狀，稱鉛筆狀構造（圖13），為硬頁岩與頁岩的重要區別特徵。

　　大霸尖山地層的時代，根據經濟部中央地質調查所的研究，層位上位於大霸尖山主體石英岩地層上的中霸尖山或大霸尖主峰上的板岩或硬頁岩中所含超微化石鑑定的結果屬漸新世的時代，地層相當台灣北部乾溝層的層位。換言之，位於其下的大霸尖山的岩層就相當於四稜砂岩。四稜砂岩為厚層淺灰色至灰白色石英岩為主，夾深灰色硬頁岩或板岩。四稜砂岩主要分布於台灣北部和東北部，南延到雪霸國家公園一帶，其名稱就被白冷層取代，時代推定為漸新世早期或始新世。

　　並立於海拔3300公尺變質泥質岩霸基上的大、小霸尖山主體岩石為堅硬抗風化侵蝕的石英岩（圖1）。一般地形的發育常為岩性與地質構造（如褶皺、斷層、節理、層理與劈理等）所主宰。在地層傾斜平緩的砂岩與頁岩互層疊置大霸尖山地區，由於岩石軟弱堅硬差異所引起抗風化能力有極大差別之差異侵蝕作用主導下，往往就呈現階梯狀的地形（圖2）。地層平緩石英岩，除因底部基座軟弱，泥質沉積岩被侵蝕淘空，而致沿著節理或破裂面整個塊體崩移外，岩石堅硬抗風化，故易保持著平頂山與陡峭崖壁。霸基變質泥質岩石之板岩或硬頁岩，抗侵蝕能力較弱，若失去上覆石英岩的保護傘，易為雨水、流水沖刷侵蝕，而形成緩坡（圖13）而有較寬廣的基座。大、小霸尖山地區軟硬岩石交替相疊，且岩石節理相當發達，沿節理侵蝕作用逐漸擴展發育，遂形成上狹下寬的疊狀地形（圖14）。