靈空山地處沁源西北部五龍川鄉，距縣城約40公里。海拔高度在1600-1850米之間，最高山峰為海拔1953米。山巖地質為寒武紀石灰巖，由于構造運動強烈，地殼發生變異，大面積基巖裸露，溝谷切割較深。山中心三條溝壑交匯，形成一處奇險的深谷。山巖之上為第四紀老黃土覆蓋，適宜植物生長且雨量充足，所以林木郁郁蔥蔥，山花野草遍地。山中巖洞較多，險峰競秀，幽靜奇特。2013年12月25日，經國務院審定，山西靈空山成為國家級自然保護區。