山体高大，面迎西风气流，降水较
丰富，在海拔3200 米处年降水量500 毫米，5000 米以上地区年降水量达900 毫米左右；海拔3200 米以上地区年均温为负值，为大规模冰川发育提供了极其优越的条件，故在托木尔－汗腾格里山汇地区，形成天山山脉现代 冰川作用的最大中心。
中国境内天山山脉有现代冰川6896 条，总面积为9548平方公里，其中53%集中于此，以山汇为中心呈不对称放射状分布。在托木尔峰与汗腾格里峰之间，发育了最大冰川——南依诺尔切克冰川，长61 公里，下游伸入
吉尔吉斯斯坦境内；此外还有台兰峰东侧的土盖别里齐冰川，长37.8 公里，西琼台兰冰川长25 公里（雪线4200～4300 米，冰川作用下限3084 米）等。
这些冰川以长大的树枝状山谷冰川最为发育，拥有多级支流和狭长的冰舌，冰面
表碛密布，
热喀斯特发育，形态上有其独特之处，因此有“土耳其斯坦型”冰川之称，中国则称为“托木尔型”冰川。众多冰川和大面积的积雪消融，是其南北坡
阿克苏河、木扎尔特河和特克斯河等的主要补给来源，并孕育着南北片片绿洲。