黃土高原的成因主要是由風力堆積作用和流水侵蝕作用共同形成的。具體來說，亞洲東部季風區強大的冬季風，來源於中高緯內陸地區，即西伯利亞和蒙古高原一帶，風帶來大量的沙塵，遇到太行山、秦嶺等山地的阻擋，沙塵沉積下來形成現在的黃土高原。另一方面，黃土高原表面千溝萬壑的地表形態是流水侵蝕形成的。由於黃土高原位於季風氣候區，夏季降水集中，並容易出現暴雨，造成比較大的地表徑流，而且由於地勢起伏較大，流水速度較快，加上黃土這種土壤本身的土質就十分疏鬆，植被覆蓋率低，缺乏對土壤的保護，因此該地區的流水侵蝕作用非常強烈，形成黃土高原崎嶇不平的地表形態。