有以下原因。
1、板块俯冲：首先要确定的是在地球表面覆盖有平均约0.5米厚的土壤。地球有46亿年的历史，演化到3000万年古近纪的时候，印度板块向亚欧板块碰撞俯冲，导致青藏高原隆升到海拔4000米以上。喜马拉雅山也是此时形成的。从西北西伯利亚、新疆刮风带来的土壤颗粒受到高海拔青藏高原的阻挡，转向黄河中上游地区。长此以往，风力减弱，一部分土壤颗粒沉积下来形成黄土。现在新疆，内蒙古西部有许多戈壁滩，那是土壤细颗粒被风吹走粗颗粒留下导致的。
2、青藏高原隆升：青藏高原隆升的第二个后果是阻挡了印度洋热带季风向北流动，也阻止了印度洋暖湿气流的北进，从而影响了土壤颗粒的干湿度。印度的乞拉朋奇是世界雨极，年降水量2万毫米以上。正是喜马拉雅山阻挡暖湿气流，气流抬升遇冷凝结降雨导致的地形雨。如果这些暖湿气流来到中国，那么黄土高原肯定不会形成。
3、黄土高原抬升：以东西向展布白于山和南北向展布子午岭两条近于直交的“T”形山系为界，将高原分为北部沙漠高原和南西部陇东黄土高原和南东部陕北黄土高原。距今300万年的第四纪，黄土高原所在的华北板块也发生了隆升。抬升高原形成夷平面更容易受到风化、剥蚀作用的影响。鄂尔多斯盆地主体继续整体抬升，抬升速率以白于山为最，形成白于山南北西侧完全不同的沉积系统。北部以剥蚀波状高原和大面积风沙堆积景观为特征，而南部普遍接受了厚层的黄土堆积。中、晚更新世河流的侵蚀作用加强，由于抬升强度的不同，遂形成现今自北而南的黄土峁、黄土梁、黄土塬和沟壑组合而成的黄土高原地貌景观。
4、外动力地质作用：前面三个方面都是内动力地质作用，事实上，黄土高原的形成还有外动力地质作用。主要是河流的剥蚀作用（图5）、风化作用和搬运作用。黄土高原分布有无定河、黄河、窟野河、洛河、佳芦河等众多河流，黄土土质疏松，植被稀少，降雨积小流成河流，不断冲刷黄土。长此以往，造成了黄土高原千沟万壑，地形破碎，起伏不平的景象。
黄土高原的形成和青藏高原的隆升，加快了岩石受侵蚀和风化的速度，在高原周围的低洼地区堆积了大量卵石、沙子和更细的颗粒。每当大风骤起，在西部地区便形成飞沙走石、尘土弥漫的景象。被卷起的沙和尘土依次沉降，颗粒细小的粉尘最后降落到黄土高原区域，形成了一条荒凉地带。
印度板块论
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后，印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下，并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了，喜马拉雅山开始形成并渐升渐高，青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。
然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动，久而久之，中国的西北部地区越来越干旱，渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁，这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中，240万年以来，它的高度不断增长着。青藏高原的宽度约占西风带的三分之一，把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动，北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动，这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空，成为搬运沙尘的主要动力。与此同时，由于青藏高原隆起，东亚季风也被加强了，从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起，在中国北方制造了一个黄土高原。
洪水论
科学家认为，黄土中粗粉沙的含量由西北向东南减少，而黏土的含量由西北向东南增加，这种“阶梯式”的分布规律与地势相吻合（东南海拔较低，西北较高），更像是洪水造成的。
风成论
长期以来的观察研究认为，黄土高原是由有西北向东南的风造成的，风沙带来了黄土高原。但是，区区沙尘暴能形成如此巨大的一座高原，就算积起的黄沙不被吹散、冲走，沙尘暴所带来的黄沙也不足以形成如此宏伟的一座高原。 关于黄土的来源，长期以来，中外学者有过不同的争论。其中，以“风成论”比较令人信服。认为黄土来自北部和西北部的甘肃、宁夏和蒙古高原以至中亚等广大干旱沙漠区。这些地区的岩石，白天受热膨胀，夜晚冷却收缩，逐渐被风化成大小不等的石块、沙子和粘土。同时这些地区，每逢西北风盛行的冬春季节，狂风骤起、飞沙走石，尘土蔽日。粗大的石块残留在原地成为“戈壁”，较细的沙粒落在附近地区，聚成片片沙漠，细 小的粉沙和粘土，纷纷向东南飞扬，当风力减弱或迂秦岭山地的阻拦便停积下来，经过几十万年的堆积就形成了浩瀚的黄土高原。
科学家发现许多现象是黄土风成学说无法解释的。譬如，黄土中粗粉沙含量由西北向东南递减，黏土的含量却从西北向东南递增，这种自西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡，而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状的分布过渡更像是洪水所造成的。
为了解黄土高原的“变脸”过程，专家们特意到黄土高原西部甘肃静宁县、秦安县、定西市等地采集黄土高原6个典型地质剖面的黄土标本，从中获得了700余块孢粉样本和209块表土孢粉样本，这近千份孢粉样本大约记录了公元前4.6万年至今黄土高原植被变迁过程。通过对碳14的测量，在6个典型剖面中共测得年代34个。经过分析，专家们发现，从黄土高原采集的20克样品中最多分离出孢粉颗粒达到1112粒左右，最少的则不足50粒，显示着4万多年来，环境和植被出现了巨大的变化过程。
从孢粉的分析来看，发现了松、云杉、冷杉、铁杉、栎、菊科等数十种植物孢粉的记录。