黄土高原的黄土主体由风力作用堆积而成,主要成分为粉砂质沉积物,总厚度从几十米到近400米不等。260万年以来,黄土高原的粉尘堆积主要来自青藏高原东北部,物源组合相对稳定。百万年时间尺度来看,全球气候发生多次冷暖交替变化,气温变化直接引起青藏高原东北部沙质物源及冬季风力发生改变,黄土沉积速率随之发生变化。下图示意黄土高原形成过程。