黃土高原是怎樣形成的呢？我們日常概念裏的黃土指黃色的塵土，狀態介乎分散的細沙和黏重的泥土之間。地質學上的黃土專指形成中國黃土高原的黃土，也可以看作是某種松散的軟的巖石。與生物作用產生的土壤不同，它是風吹來的沙塵長期堆積而成的。黃土是形成於第四紀並延續至今的幹旱條件下的特殊沈積物。
在“早穿棉襖午穿紗，圍著火爐吃西瓜”的戈壁沙漠等幹旱地區，白天和夜晚氣溫相差非常大，而巖石內部不同礦物的熱脹冷縮程度不壹樣，長期反復膨脹、收縮作用，彼此之間的聯系就變得松了，從而開裂、剝落，產生沙粒和粉塵。沙漠中的砂粒被風長年累月地吹來吹去，互相碰撞打擊，產生許多細小的尖角顆粒，它們就是形成黃土的主要物質。西北風從坡上刮過，沙塵被卷上大空飛向遠方，越細的沙塵飄得越遠。
中國的黃土堆積區域，正是盛行下沈氣流、有利於粉塵降落的地方。在中國地圖上，大致可以自西向東看到戈壁壹沙漠壹黃土這樣巖石沈降顆粒逐漸變小的順序。黃土高原，是幾百萬年的“沙塵暴”堆積的結果。
在我國，黃土遍及陜西、寧夏、山西、河南、甘肅、新疆、內蒙古和遼寧等地，分布面積達44萬多平方千米。在這些地區，黃土的發育程度不完全相同，據勘察，有的地方厚度僅10余米，有些地方黃土厚度局部達到400多米，以西北地區和黃河中遊壹帶發育最好。
在我國上述黃土分布的鄰近地區，比較廣泛地分布著這些風積的黃土被流水作用再改造形成，或幹旱、半幹旱氣候條件下被流水作用再風化堆積形成的貌似黃土的次生黃土。廣泛分布的厚層黃土和次生黃土，疏松多孔，質地均勻，易於耕作，可以形成肥田沃土。自古以來，我國中原的農業以及整個中華文化發展就與黃土有密切的關聯。
黃土也有不利於生產發展的壹面，那就是黃土十分松散，易被侵蝕，特別容易造成水土流失。此外，不合理的開墾和利用方式，使水土流失現象更加加劇，生態平衡遭到嚴重破壞，我國黃河輸沙量非常可觀，在20世紀80年代每年要超過16億噸，為世界各大河流之冠，其中80%以上的泥沙來自黃土高原。治理黃河，合理開發和利用黃土資源，是關系我國國民經濟建設和發展的大事。
科學家近年來將中國黃土與大洋的深海沈積、極地冰心並稱為目前發現的三部最完整的全球氣候史書。尤其是我國的黃土高原，其沈積歷史就像壹部珍貴的典籍，記錄了240多萬年來歐亞大陸所發生的重大地質事件，如生物氣候環境變遷、新構造運動、人類文化的發展歷史等。對中國黃土的研究，已經引起了科學家越來越濃厚的興趣。