茶臼山は、共和地区岡田の西に位置し、標高は730メートルで、頂上付近からの眺めはすばらしく、千曲川・犀川・善光寺平が望める。この山は、史跡として、また地滑り地として名高いが、多くの化石を産出することでも有名である。
史跡としては、川中島の合戦の際に武田信玄が本陣を構えて、妻女山の上杉謙信と対したといわれる。しかし信玄の本陣があったという南方は地滑りで僅かに跡を残すのみである。この付近は、海底火山の噴火による堆積で出来た裾花凝灰岩と、その上に砂岩を主とする信里砂岩層が重なりあった地層になっている。この信里砂岩層からは、化石植物の産出が多く、六九種が鑑定され、茶臼山化石植物群と呼ばれている。産出する化石は、カエデ科、ニレ科、ブナ科、カバノキ科が代表的なもので、個体数の多いものとしては、ササ、シュロ、セコイア、アメリカブナ、ハナカエデなどである。このほかには、シジミなどの貝の化石や珪化木といわれる化石も産出される。茶臼山植物園の上部にある崖からは、化石を見つけることができる。また、近くにある茶臼山自然史館には、こうした化石が陳列されている。

茶臼山からは、石炭（泥炭）がでる。太平洋戦争中には、この泥炭を掘り出して利用していたこともあった。