庫布齊沙漠形成的自然原因有來自古代黃河沖積物；來自狼山前洪積物；就地起沙。鑒于庫布其沙漠的沙丘幾乎全部是覆蓋在第四紀河流淤積物上，因此，沙源來自古代黃河沖積物的可能更大些。不管是哪一種沙源，都為這里形成沙漠準備了物質基礎。自商代后期至戰國，氣候變得干冷多風，使沙源裸露，并提供了動力條件。因此，庫布其沙漠應是在此期間形成的。