Geologia Riła to kopulaste góry zrębowe stanowiące część Masywu Rodopskiego, najstarszej jednostki geologicznej na Bałkanach, powstałej w Paleozoiku (ok. 250 mln lat temu) ze skał granitowych i gnejsowych oraz łupków krystalicznych. Alpejska rzeźba Riły jest wynikiem działalności lodowców w Plejstocenie. W trakcie ostatniego zlodowacenia, znanego jako zlodowacenie Würm, ok. 10-12 tysięcy lat temu, granica wiecznego śniegu znajdowała się na wysokości 2100 m n.p.m. Powyżej lodowce całkowicie przeistoczyły krajobraz, rzeźbiąc głębokie cyrki, strome, ostro zakończone szczyty, różnorakie doliny i moreny oraz inne typowe formy polodowcowe. Moreny w Rile występują na wysokości 1100 do 2100 m n.p.m.
Riła traktowana jest przez część specjalistów jako pasmo górskie, natomiast przez część jako masyw górski. Wynika to z kaskadowego charakteru rzeźby terenu, przez co trudno wyznaczyć podstawy konkretnych gór.
Klimat Klimat Riły jest typowym klimatem alpejskim. Roczna suma opadów na szczycie Musały wynosi średnio 2000 mm, z czego połowa występuje w postaci śniegu. Najniższa średnia temperatura dla lutego mierzona na Musale to –11,6 °C, a najniższa zanotowana tam temperatura wyniosła –31,2 °C.