黃土高原在地理區劃上位於北方地區，屬於東部季風區，氣候為溫帶季風氣候。在中國北方地區與西北地區的交界處，它東起太行山，西至烏鞘嶺，南連秦嶺，北抵長城，主要包括山西、陝西北部、以及甘肅、青海、寧夏、河南、內蒙古等省46個地(盟、州、市)，282個縣(旗、市、區)，面積積62平方公里，水土流失面積45.4萬平方千米(水蝕面積33.7萬平方千米、風蝕面積11.7萬平方千米)，年均輸入黃河泥沙16億噸，是我國乃至世界上水土流失最嚴重、生態環境最脆弱的地區。佔世界黃土分佈70%，為世界黃土面積覆蓋最大的高原。黃土厚50-80米，氣候較乾旱，降水集中，植被稀疏，水土流失嚴重。黃土高原礦產豐富，煤、石油、鋁土儲量大。但由於植被稀疏，夏季降水集中且雨量大，流水沖蝕作用強，在流水侵蝕作用下地表支離破碎，形成溝壑交錯其間。按地形差別分隴中高原、隴東高原、陝北高原、山西高原和豫西山地等區。
平均海拔1000～1500米，除少數石質山地外，高原上覆蓋著深厚的黃土層，黃土覆蓋厚度大多在100米以上，最大厚度超過200米。年均氣溫6～14℃，年均降水量200～750毫米。從東南向西北，氣候依次為暖溫帶半溼潤氣候、半乾旱氣候。植被依次出現森林草原、草原和風沙草原。土壤依次為褐土、壚土、黃綿土和灰鈣土。山地土壤和植被地帶性分佈也十分明顯。黃土高原廣佈黃土，厚達50至80米，隴東、陝北厚達150米，最厚的地方達200米。由於歷代戰亂、盲目開荒放牧及亂砍濫伐導致高原的植被遭到嚴重的破壞，加之黃土的土質疏鬆，水土流失極為嚴重，形成“千溝萬壑”的黃土地貌。形成了獨特的黃土塬，黃土梁，黃土峁等地貌特徵。
平坦耕地一般位於溝谷或小型盆地，一般不到1/10，絕大部分耕地分佈在10°～35°的斜坡上。地塊狹小分散，不利於水利化和機械化。黃土高原水土流失嚴重。但是，黃土高原地區蘊藏著豐富的煤炭、石油、天然氣鋁土礦等資源，是中國重要的能源和化工基地。
這些地區的岩石，白天受熱膨脹，夜晚冷卻收縮，逐漸被風化成大小不等的石塊、沙子和粘土。同時這些地區，每逢西北風盛行的冬春季節，狂風驟起、飛沙走石，塵土蔽日。粗大的石塊殘留在原地成為“戈壁”，較細的沙粒落在附近地區，聚成片片沙漠，細小的粉沙和粘土。
根據黃土堆積環境的不同，可將我國黃士發育分為三個時期：早更新世，相當於第一次冰期，氣候比新第三紀幹寒，發生午城黃土堆積;中更新世，發生第二次冰期，氣候進一步變幹，堆積了離石黃土，範圍廣、土層厚;晚更新世第三次冰期，氣候更加幹寒，堆積了馬蘭黃土，厚度雖小，但分佈範圍更廣，南方稱下蜀黃土。
進入全新世，氣候轉為暖溼，疏鬆的黃土層，經流水侵蝕，形成了溝壑縱橫、梁、峁廣佈的破碎地表。
