根據我國科學家的初步分析，羅布泊在180-250萬年間曾是壹個較深的淡水湖。科學家發現的湖泊沈積物是壹段60米長的淤泥，以藍灰色為主。據了解，只有湖水很深，湖底處於缺氧環境時，汙泥才會變成藍色。科學家還在160米以下的地層深處發現了壹些蝸牛殼。它的發現說明羅布泊當時還是壹個淡水湖。據了解，科學家還發現羅布泊在80萬年前發生過強烈的幹旱事件，但並沒有完全幹涸。之後羅布泊在漫長的歲月中不斷幹涸，終於在1972年變成了沙漠。因此，根據這些已知的結果和湖泊沈積物的地層層序分布，科學家初步推斷羅布泊是在不同時期逐漸幹涸的。
這樣的解釋顯然不能令人滿意。中國科學院地質與地球物理研究所的周坤書教授認為羅布泊幹涸的原因非常復雜。這既是全球性問題，也是區域性問題。除了自然原因，還有人為因素-
全球氣候幹旱是背景。
大約壹萬年前，地球環境發生了前所未有的變化，即從末次冰期的幹冷環境轉變為後冰期的濕潤環境。以此為契機，人類文化也從舊石器時代進入新石器時代。壹萬年後，地質環境經歷了三大階段的變化。約10000年至8000年前為增溫期，約8000年至3000年前為高溫期(氣候適宜期)，3000年前為降溫期。這種環境和氣候的變化規劃了人類活動的範圍和方式。
青藏高原的隆升是壹個區域性因素。
除了全球氣候變化，青藏高原的隆升是區域性最重要的原因。7-8萬年前，青藏高原迅速崛起。這種擡升對中國西北地區的氣候起著決定性的作用。羅布泊位於東亞西北內陸。每年來自太平洋和印度洋的暖濕氣流很少到達這裏。從最近的遙感數據來看，孔雀河上遊發生了大滑坡。山體滑坡堵塞了孔雀河整個河道，導致羅布泊來水斷流。
人類的過度開發加速了羅布泊的滅亡。
近期人類活動對羅布泊幹涸的影響越來越大。水和樹是荒地綠洲生存的關鍵。樓蘭古城建於當時水系發達的孔雀河下遊三角洲，曾有繁華的胡楊樹為其建都。當年，樓蘭人在羅布泊附近修建了面積為654.38+萬平方米的樓蘭古城。他們砍伐了許多樹木和蘆葦，這無疑會對環境產生負面影響。
羅布泊的最終幹涸與塔裏木河上遊的過度開發有關。當年塔裏木河上遊大量調水後，塔裏木河入不敷出，下遊斷水。這壹點可以從近幾年黃河斷流得到印證。羅布泊也開始迅速萎縮，最終因為沒有水源而消亡。