库布齐沙漠形成的自然原因有来自古代黄河冲积物；来自狼山前洪积物；就地起沙。鉴于库布其沙漠的沙丘几乎全部是覆盖在第四纪河流淤积物上，因此，沙源来自古代黄河冲积物的可能更大些。不管是哪一种沙源，都为这里形成沙漠准备了物质基础。自商代后期至战国，气候变得干冷多风，使沙源裸露，并提供了动力条件。因此，库布其沙漠应是在此期间形成的。