黄土高原基岩构造以六盘山为界分为东西两部分，西部属西域陆块，东部属华北陆块。六盘山以西黄土高原以新生代断陷盆地为构造特征，陇中盆地黄土下伏基岩为直接堆积在古老岩层之上的中新世到上新世早期的甘肃群。
黄土高原原生黄土是第四纪冰期干冷气候条件下的风尘堆积物，次生黄土是原生黄土经洪积、冲积改造而成的。在第四纪黄土堆积时期，随着冰期、间冰期的气候旋迥，黄土地层呈现黄土与古土壤的更替变化。
黄土高原地理位置处在沿海向内陆，平原向高原过渡地带，自南而北兼跨暖温带、中温带两个热量带，自东向西横贯半湿润、半干旱两个干湿区。
