황토고원의 형성 원인은 주로 풍력 누적작용으로 형성된 것이고, 황토고원 표면의 천거만구의 표면 형태는 유수 침식으로 형성된 것이다.
약 800 만 년 전, 황토고원 지역은 호수였고, 호수의 서쪽 해안은 광활한 사막이었고, 남쪽과 동쪽은 황량한 산이었다. 기후가 건조하고 춥기 때문에 광풍이 기승을 부렸고, 하늘을 날리는 먼지가 호수에 떨어져 호수 바닥으로 가라앉았다. 시간이 지남에 따라 호수는 점점 줄어들고 황토는 수면에서 올라와서 점차 고원을 형성하고 있다. 호수가 마르고 고원이 형성되면서 기후도 점점 추워지고, 열대동물들이 서서히 멸종되면서 지금의 지리환경과 생태환경이 형성되고 있다. 이것이 바로 황토고원의 형성 과정이다. 따라서 황토고원은 특수한 지리적 환경과 특수한 조건 하에서 서서히 먼지와 호수의 상호 작용에 의해 형성된다.