1号冰川形成于第三冰川纪，距今已有480万年的历史了。由于现代冰川类集中，冰川地貌和沉积物非常典型，古冰川遗迹保存完整清晰，所以1号冰川有“冰川活化石”之誉，成为我国观测研究现代冰川和古冰川遗迹的最佳地点。这里冰川冲积地貌非常明显，对于进行地质科学考察者，可以从这里探察乌鲁木齐河亿万年间发育的过程。
1号冰川距城市近、交通方便，且古冰川遗迹保存完整清晰，有“冰川活化石”之誉，成为中国观测研究冰川的好地点之一。在1号冰川下面海拔3500米以上，可以看到成层的槽谷、岩坎、岩盆、冰斗及状似绵羊脊背的羊背石等冰蚀景观，在海拔2800米以上的谷地保存着各时期的冰川堆积物。整个冰川有各种形状的“呈舌状的冰川前缘”、“金字塔般的角峰”、“弧形的冰川终碛”。
1号冰川属双支冰斗-山谷冰川，长2.4公里，平均宽度500米，面积1.85平方公里，最大厚度140米，年均运动速度约5米，底部海拔高度为3740米。
1959年，原中国科学院兰州冰川冻土研究所在乌鲁木齐河的源头，天山山脉天格尔山中建立了天山冰川观测试验站。“1号冰川”名字中的“1号”即是由当年的研究编号而来。
尽管1993年1号冰川分裂为2支（即2条不同的冰川），但习惯上仍沿用乌鲁木齐河源1号冰川的提法，并分别称为该冰川的西支与东支。
乌鲁木齐县旅游局介绍，天山乌鲁木齐河源1号冰川本不属于旅游景点，只是一些旅行社自发推荐的旅游线路，未经行政主管部门批准和许可。但由于乌鲁木齐河源1号冰川距离乌鲁木齐市相对较近，加之沿途公路沿途景色优美，因此2000年以后来到此探险、旅游者逐年增多，给作为乌鲁木齐河河源的一号冰川带来了很大的环保压力。不少游客在一号冰川范围内进行旅游活动。原本是生命之源的圣洁之地，如今正在受到人为污染，塑料餐盒、饮料瓶、食品包装袋赫然入目，还发现有牙膏袋、烂皮鞋等物，令人痛心。随着市场经济的繁荣，水市场的兴起，不少企业家看准了这一时机，以天山冰川为原料的饮料纷纷上市。人工采集大量的冰川水作为饮料上市，可能使冰川失去生态平衡而萎缩。
2006年10月，乌鲁木齐市政府作出决定，为保护乌鲁木齐水源地不受污染，禁止游客游览天山一号冰川。当时在距离一号冰川4公里的入口处，许多慕名而来的游客被拒之门外。中国科学院天山冰川站工作人员说，此前众多的游客给一号冰川带来了不小污染，其中白色污染尤为严重；天山冰川站留在1号冰川上的一些科研设备也遭到破坏。
中国科学院天山冰川观测试验站（简称天山冰川站）是我国唯一专门以冰川和冰川作用区为主要观测、试验和研究对象的野外台站，是在施雅风院士倡议下于1959年建立的。1988年首批成为中国科学院对外开放台站，1997年中国科学院野外台站评审中被评为A类站，同时被授予野外工作先进集体。1999年被列为国家重点野外台站（试点站）。
天山冰川站是国际冰川监测网络中，中亚内陆冰川的代表观测站点。在中科院、研究所和有关部门的大力支持和帮助下，经过多年的努力和建设，现已基本形成一个在国内外有一定知名度的观测、试验和研究的野外基地。
天山冰川站包括基本站和高山站。其中，基本站海拔高度2130m，座落于乌鲁木齐河上游高山峡谷间，占地面积约6000㎡。高山站海拔3545m，占地面积约1000㎡，与基本站相距35km，是野外考察人员和站观测人员的住所和后勤设备存放处。20世纪90年代以后，天山冰川站观测的冰川继续增加。除了天山乌鲁木齐河源1号冰川为基准观测冰川，还涉及天山奎屯河哈希勒根51号冰川和庙尔沟平顶冰川等多处，形成了对天山东部观测的完整体系，与国际冰川观测的先进水平接轨。
由于中国科学院天山冰川观测试验站的存在，使得科学界与公众都对1号冰川的退缩状况有较为清晰的认识，相关科研成果与新闻报道也较为广泛。
新华社2010年7月13日消息中说：“研究发现，当地年平均地温上升明显，由1993年的－1.6℃上升到2008年的－1.0℃。估算2008年的多年冻土下陷深度为86.8米，较1992年减少了7.7米。”“研究人员还发现，多年冻土活动层的变化与河源区夏季(5～10月)的水热状况密切相关，活动层厚度随融化指数、夏季降水量的增加而增大。研究人员同时推断长期持续的气候变暖，是导致乌鲁木齐河源区多年冻土升温的主要驱动力。”当这类消息一次次地出现，人们对于1号冰川发展发育、存在存亡就更加关注了。
1号冰川一直处于后退状态，在1962～2006年的40多年里，其面积减少了0.27平方公里，并呈加速减少的趋势。天山一号冰川自1962～2000年间共减少0.22平方公里，亦即11%，其中1992～2000年1号冰川这9年间减少的面积为0.10平方公里，接近于1962～1992年这30年间冰川减少面积的0.12平方公里。中科院寒区旱区环境与工程研究所的科学家们，在深入分析了天山冰川近50年的冰川区气象、冰雪粒特征、冰川温度、冰川物质平衡、冰川水文、冰川末端位置、冰川面积和冰川厚度等观测资料后发现，天山冰川在表面雪粒特征、成冰带、冰川温度、面积、厚度及末端位置等方面发生了显著变化，而这些变化均与气温升高有着密切的联系。20世纪80年代以来的快速升温，使1号冰川退缩加速，冰川融水径流量也呈加速增大趋势。
专家指出，与冰川面积、厚度及末端变化不同，冰川物质平衡变化是冰川对气候变化更直接的反应。从20世纪90年代以后，1号冰川的负物质平衡已连续8年，并仍在继续，这种情况是前所未有的。1958～2004年间，1号冰川平均厚度减薄12米，损失体积达2062万立方米。由此可见，20世纪80年代以来的快速升温，促使乌鲁木齐河源冰川融水径流迅速增大。
据新华社乌鲁木齐2017年4月30日电“气温升高，雪线上升，天山乌鲁木齐河源1号冰川一年共后退了13.5米，50年后可能彻底消失。”中科院天山冰川观测试验站站长李忠勤面色凝重。
中科院西北生态环境资源研究院的20多名科研人员再次登上末端海拔3800米的一号冰川，测量冰川物质平衡、厚度、温度、运动速度和冰川末端变化数据，并采集大量样品。
经过初步测量，一号冰川在2016年4月至2017年4月一年间，东、西支分别退缩约7.2米和6.3米。中科院天山冰川观测试验站副站长王飞腾告诉记者，由于冰川快速融化，一号冰川末端在1993年分裂为东、西两支，近年来退缩态势明显。
天山有“中亚水塔”之誉，是确保新疆干旱区绿洲经济发展和寒区生态环境稳定的重要水源。然而，近年观测到的数据，显示了人类活动对冰川消融的“加速度”影响。“一号冰川上冰尘数量明显增多是近年来较显著的现象之一。”李忠勤进一步解释，冰尘颗粒是冰川表面的深色污化物质，会影响冰川对光热的反射，从而加剧冰川退缩，一号冰川附近的厂矿、国道216线行经车辆扩散的污染物、过度放牧带来的土壤退化，都是冰尘增加的原因。
据自治区环保厅自然生态保护处副处长赵志刚介绍，保护区域东西最长约56.5公里，南北最长约43.5公里，总面积约947.68平方公里，地跨三个县市。
为加快保护区建设进程，自治区政府成立了领导小组，今后将加大执法力度，督促生产、矿产企业加强污染源控制，三至五年内关停区域内所有矿点，对冰川附近的216国道限行，加强区域人员管理，严禁游客进入，多举措治理采挖雪莲、红景天、虎耳草等珍贵野生植物的行为。
新疆天山一号冰川是世界上离城市较近的冰川，是中国观测时间较长、资料较为详尽的冰川。以一号冰川为中心，其周围分布着大大小小近百条现代冰川，是乌鲁木齐市及周边多个县市的重要水源地。
“每年5至9月是天山一号冰川消融的高峰期，一个月消退1米多，一年退缩4至8米。”中科院天山冰川观测试验站站长李忠勤说，受自然因素以及区域内人为因素影响，冰川加速消融。冰川面积已由1962年的1．95平方公里退缩至1.62平方公里，冰川末端厚度减薄40多米。
被誉为“固体水库”的冰川对河川径流起着重要的补充和调节作用，是干旱区名副其实的“生命之源”。新疆冰川融水占地表径流量的三分之一以上，是天山南北广袤绿洲较重要的水源保障。
