秦岭—淮河线从名字上看它的画法似乎很简单，沿秦岭、淮河画一条线即可。可是当你面对着一张大比例尺的中国地图时你会发现根本无从下手：秦岭西起甘肃省白石山，秦岭—淮河分南北，只是分了中国东部，中国西部怎样分南北部是很有意思的，西部的确可分两大区域，但却是南北颠倒，冷热倒置。沿秦岭再向西，大致有两列东西走向的山脉与秦岭相连：一列是祁连山接阿尔金山一路向西；另一列就是西起帕米尔高原，向东绵延2000 多公里的昆仑山及其余脉。如果秦岭向西分南北的话，这两列山系可供考虑 。
这里说的南北之分，不是文化的概念，而是指自然地理上的南北之分，确切地说，是亚热带（南方）与暖温带（北方）之分。自然地理的亚热带与暖温带都是有定义、有标准的。
陕西师范大学地理系的刘胤汉教授研究秦岭多年，他主张南北分界线应该画在秦岭南坡的800米等高线处。按照刘先生的说法，由于山地的海拔逐渐升高，气温在下降，在海拔800米等高线的位置，亚热带就已经结束了，像橘子、竹子这些亚热带的指示性植物已经见不到了。南方到这里就应该结束了，因此中国的南北分界线应该与南坡800米等高线重合。
已故著名地理学家任美锷先生却主张把中国的南北分界线画在秦岭北坡700米等高线处。因为从秦岭的北坡看，整个关中盆地是暖温带，但是随着山地的上升，气温降低，在700米等高线处，气候已经不是暖温带了，而是山地气候，越高越冷了。其实任美锷先生是把秦岭看为出现在暖温带的一个山系。
而另外一些地理学家如黄秉维等却主张南北分界线应该画在秦岭的主脊线上。理由是这样可以保持山两边垂直自然带的完整，正好可以两相比较，看出南北之不同。但秦岭找不到明确的脊线，这种分法，怎样分还是一个未知数，也可能把一些高海拔山峰的最高点连起来，算作秦岭的脊线吧。
在2008年出版的《中国生态地理区域系统研究》一书中，郑度院士等人在对秦岭南北的气候、植被进行了详尽地比较分析后，应用最新的科学技术手段，对秦岭地区的自然环境进行分类。最终认为从综合的角度看，中国暖温带和亚热带在秦岭地区的分界线应该标定在主脊。
我国南北自然分界线，实际上首先是气候分界线。就热量带说是北方暖温带和南方亚热带的分界；在水分区划中则是北方干旱、半湿润气候和南方湿润气候的分界；在雨旱季节类型区划中则是北方春旱、夏雨气候和南方春雨、梅雨及伏旱气候的分界 。
然而，这个过渡和变化是通过相当宽的一个带来完成的。在淮河两岸，相隔一二十公里甚至更宽，并看不出气候、农业、自然景观等方面有什么变化。实际上，由于淮河地区主要是平原地区，南北冷暖气流畅通无阻，确实也不可能产生一条截然分明的南北分界线来。以“橘逾淮而北为枳”为例，由于我国东部地区冬季中南下冷空气强，常常带来柑橘致命低温，因此现今即使淮河以南的长江两岸，除了局部有利区域外，一般也没有种植柑橘的经济价值。
我国南北分界带的西段秦岭，冬季阻挡了北方冷空气，因而在岭北为典型暖温带情况下使岭南成为典型亚热带(能生长同纬度淮河两岸不能生长的柑橘等亚热带指标植物)。但是，秦岭分界也并非一条线。因为秦岭南坡约千米海拔以下才是亚热带，而秦岭山脉两坡千米等高线间的宽度，也就是分界带的宽度也大约有90-110公里。而且，在历史上南北分界带是随气候变化而南北移动的。如果全球持续变暖，亚热带北界将来甚至有可能要北推到黄河的中、下游地区。
2010年，兰州大学草地农业科技学院陈全功等人根据气候、地理、人文等方面的综合数据，逐点计算适宜度，制成了《基于GIS的中国南北分界带分布图》，将中国南北分界研究推向了一个新的高度。分布图表明，中国南北分界具有自然(气候、地理)和人文的综合属性，分界带涉及四川、甘肃、陕西、湖北、河南、安徽、江苏等7个省的130个县(市)，最窄处约26.42公里，最宽处约195.41公里，总面积约145500.74平方公里。
在中国南北分界带上，顺经度各段中点的连线，称为南北分界线。此线的走向为，西起与青藏高原相接的西秦岭余脉（E104°15′、N32°18′），经四川省的平武县、青川县，甘肃省的文县、康县，陕西省的宁强县、略阳县、勉县、留坝县、城固县、洋县、佛坪县、宁陕县、镇安县、旬阳县、商南县，湖北省的郧西县，襄阳市、枣阳市，河南省的西峡县、淅川县、内乡县、邓州市、新野县、唐河县、泌阳县、确山县、驻马店市、汝南县、平舆县、新蔡县，安徽省的临泉县、阜阳市、利辛县、凤台县、淮南市、怀远县、蚌埠市（北距蚌埠市区约4.67公里）、五河县，江苏省的泗洪县、洪泽县、淮安市（北距淮安市区约5.68公里）、涟水县、阜宁县、滨海县、射阳县等44个县（市）蜿蜒而下，止于东海海滨（E120°21′,N34°05′），总长度约1666.28公里。
