一般说来，土壤容易受到侵蚀有两种原因，即土壤易分散和土壤通水性不良。黄土高原土壤中砂粒及粉砂粒含量多，粘粒少，颗粒间粘结力弱，稳定性差，易遭水蚀和风蚀。在其他条件相似的情况下，单位面积上每100mm深径流所产生的侵蚀随着大于0．05mm粒级含量的增加而增加。雨强较小时，土壤侵蚀量增长率也不大，雨强趋高，侵蚀量增长也显著增大。研究表明，水蚀主要发生在6°～60°的坡度区间，30°左右达到高峰。在各种强降雨下，侵蚀量与坡度呈正相关。并且在不同坡度下水蚀方式也有所差别。坡度在10°～15°，片蚀量随坡度增加最大；15°～20°，细沟侵蚀递增显著，22°~31°浅沟侵蚀最强。在不同的地貌类型区、不同的地貌部位，水蚀荒漠化的强弱有所不同。地面坡度为5°的耕地，年土壤侵蚀为714t/km2．a；坡度为15°的耕地，年土壤侵蚀为9260t/km2．a；坡度为20°的耕地，年土壤侵蚀为15137t/km2．a。
3．1．2降雨降雨是土壤侵蚀发生的动力，除直接击打土壤，形成击溅侵蚀，还形成地表径流，冲刷土体，并参与形成土壤内的一些特征，以一种综合的效应来影响侵蚀。一般说来，产生土壤侵蚀的降雨，是强度较大的暴雨，降雨强度超过土壤入渗强度才会产生地表径流，造成对地表的冲刷侵蚀。黄土高原地区降水集中在每年的7～9月份，多暴雨，占到全年降雨总量的60%～70%，加剧了土壤侵蚀。土壤侵蚀往往只发生在几场暴雨之中，一次大的降雨有时占全年侵蚀量的80%～90%左右。输沙量占全年的63．4%～94．9%。大的降雨过程，加剧了河流的淤积。降雨侵蚀力随年降水量的变化过程也存在着两个临界点。当年降水量小于300mm时，降雨侵蚀力很小且基本上不随年降水而变化；当年降水量超过300mm时，降雨侵蚀力随年降水量的增大而迅速增大；当年降水量大于530mm以后，降雨侵蚀力随年降水量增大的速率进一步加大。
位于陇西黄土高原和陇东黄土高原的渭河和泾河分别是黄河的一级、二级支流，由于自然条件和黄土高原生态环境的历史阶段性和区域差异性，在历史上，两河含沙量的差异形成了“泾渭分明”特有景观，它的变化代表了陇西黄土高原和陇东黄土高原土壤侵蚀的差异。
史念海研究认为，泾渭清浊的历史演变过程是：春秋时期（前770—前476年）的泾清渭浊，战国后期至魏晋时期（前475—前420年）的泾浊渭清，南北朝时期（420—557年）的泾清渭浊，隋唐时期（557—618年）的泾浊渭清，唐、宋、元、明、清期间（618—1915年）的泾清渭浊。
延军平等利用渭河魏家堡站、泾河张家山站近30年（截至1997年）的实测水文资料，分析得出：“泾渭分明”状况目前是“泾浊渭清”。
朱拥军等人根据1956至1995年的气象和水文资料，从气候角度分析了黄土高原土壤侵蚀的变化规律。将整个黄土高原按水土流失的程度划分为三个区域：主沙源区、二级沙源区和三级沙源区。主沙源区由三个分区组成，第一分区是河套地区、陕北黄土高原和晋西北黄土高原，最大中心在山西五寨。第二分区为陇西黄土高原西北侧与青藏高原过渡带的大夏河、洮河、祖厉河和湟水河流域，中心在甘肃合作。第三分区为汾河中下游流域，中心在山西临汾。这三个分区中，第一分区的范围最大，且流失程度最高。二级沙源区主要是青海循化以下至三门峡以上的黄河流域（主沙源区除外）。三级沙源区又称为沙源过渡区，主要包括青海阿尼玛卿山东北侧到青海循化县之间的黄河流域。
3．1．3植被达到一定郁闭度的牧草植被有保护土壤不被侵蚀的作用。郁闭度越高，保持水土的能力越强。黄土高原目前每年流失的土层达1cm。土壤侵蚀使坡耕地成为跑水、跑土、跑肥的“三跑田”，土地的透水性和持水能力显著下降。科学家研究发现，在自然状态下，要形成1m厚的土壤需要1万～4万年，即使是形成1cm厚的土壤也要100～400年，流失速度比形成速度快100～400倍。以25度坡面的坡耕地的侵蚀量为100%计算，覆盖度达到75%的灌木林，侵蚀量是坡耕地的0．4%；覆盖度达到80%的乔木林，侵蚀量为坡耕地的1．8%～1．2%；
覆盖度大于85%的草地侵蚀量是坡耕地的1．7%，几乎不产生侵蚀。如果植被覆盖度降低，草地降至40%；侵蚀量则为坡耕地的28%，覆盖度小于10%时，则流失量和坡旱地相当。由此说明，在坡地上建造完整的植被抗蚀防蚀体系，提高植被覆盖度，可以达到控制坡面径流，防治水土流失的目的。
植被覆盖的多与少，决定着土壤侵蚀的强与弱。由于森林在下雨的时候可以截留一部分雨水，并可削弱雨滴对地面的溅击侵蚀能力，在雨强达10mm/min～20mm/min时，树冠可截留降雨量6%～20%，一般郁闭度愈高，截留量越大。森林、草地中有一层的枯枝落叶，具有很强的涵蓄水分能力，随降落物量的增加，其平均蓄水量和平均蓄水率也在增加，整地造林对强化降雨入渗也有一定的影响，造林的减流作用随降雨历时的延续而减少，而且随着降雨强度的增大而减少。因此，植树造林是治理水土流失的有效途径之一。植物的根系对土壤有很好的穿插、缠绕、固结的作用，庞大的根系能固定周围的土体，以防冲刷。同时，林木强大的根系从深层内吸收水分，并通过枝叶的蒸腾可排除深层土体的含水量，使土层内特别是滑动面潜流减少。黄土高原大部分地区植被稀少，覆盖度极差，原始天然森林植被已基本不复存在，目前较大的两个林区——子午岭、六盘山林区面积也仅有2．34万km2，缺乏植被覆盖的土地，加大了土壤侵蚀。研究发现，森林覆盖率随年降水变化过程中的临界点，即当年降水小于450mm时，森林覆盖率很小且基本上不随年降水而变化；当年降水大于450mm以后，森林覆盖率随年降水的增大而急剧增大。
3．2人为因素
人为因素是加速土壤侵蚀的催化剂，主要包括土地利用方式不合理、毁林毁草、滥垦滥伐、开垦扩种、顺坡耕种、开矿修路及不合理弃土弃渣。
3．2．1毁坏植被自周秦以来，黄土高原地区一直处于中国政治经济文化的中心，社会经济发达，人类活动极为频繁，人们不断开垦农田，黄土高原大片的森林被砍伐，草地被辟为农田，特别是兵燹战乱不断，对森林草原植被破坏惨重。植被被破坏后地表毫无蓄水功能，大雨一来，立即形成条条径流，冲刷土壤。组成高原的表土，在雨水长期冲刷下，则被切割得支离破碎，到处沟壑纵横，土壤越来越贫瘠，农牧业减产。由于黄河流域植被的减少，引起气候干旱，降水随之减少，形成恶性循环。
3．2．2滥牧、滥采、滥樵、滥恳长期以来，由于放牧失控，放牧强度增大，直接影响到草地的覆盖程度，抑制了草场资源的再生速度，有时甚至是毁灭性的。随着人口的增加，滥采药材，致使草原千疮百孔，小土坑、小土丘星罗棋布，不仅破坏了草场植被，减少了其利用面积，而且还会引起土壤侵蚀。无论就对生态植被破坏的延续性还是普遍性，滥樵均居首位。随着人地矛盾逐渐激化，为了维持基本生活，人们不是大力在耕作方式上求得进步，而是想方设法扩大耕种面积。于是，便不顾自然条件，大肆开荒种粮，甚至毁林造田，其结果是造成生态环境恶化，土壤侵蚀加剧。例如，位于无定河流域的耕地坡度在25°以上的达到了70%～90%，两岸童山濯濯，植被已荡然无存。
4土壤侵蚀造成的严重后果
4．1土地生产力不断下降，制约了经济社会的可持续发展土地生产力在无侵蚀耕地衰退相当缓慢，在模拟的400年间仅衰退4．4%，平均每年衰退0．01%；而侵蚀耕地生产力衰退相当快，尤其在模拟的前200年中，轻度侵蚀耕地土地生产力衰减57．6%，中度侵蚀耕地衰减83．3%，强度侵蚀耕地衰减89．9%。可以认为，轻度、中度和强度侵蚀耕地生产力平均每年分别衰减0．29%、0．42%和0．45%，最终衰减到一个稳定值，即黄土母质自身的生产力水平。土地生产力指数的这种变化规律与其自身的土壤状况和养分流失规律是一致的。从上述分析也能看出，若无有效的水土保持措施和合理土地投入，就目前土壤侵蚀现状，其生产力平均将以每年0．25%～0．50%的速度衰减。若将这一结论推广到整个黄土高原，由于土壤流失，土地生产力年平均衰减的上限可达到1%以上。
严重的水土侵蚀既导致耕地面积减少，又带走地表肥沃的土壤，使土地生产力下降，农作物减产，造成了黄土高原地区贫困，制约了经济社会的可持续发展。
4．2致使治理黄河成为“天下第一难”黄土高原年均输入黄河的泥沙多达16亿吨，占黄河年输沙量的93．6%，在黄河水量急剧减少的情况下，每年约有4亿吨泥沙淤积在下游河道，河床的抬高速率达10mm/a左右，形成了著称于世的“地上悬河”，大大加剧了洪水威胁。同时，为了减轻下游河道淤积，还必须维持一定的水量输沙入海，不仅给河道整治和防洪造成巨大困难，还迫使黄河越来越短缺的水资源在配置中面临两难选择。黄河的中、上游，流经黄土高原，因黄土高原土层深厚，土质疏松，地形破碎，暴雨频繁，土壤侵蚀极为严重，是黄河泥沙的主要来源地。尤其是在穿越黄河河口镇至潼关这一河段的过程中，众多支流汇入，把黄河“染成”了黄色。据测定，这一河段进入黄河的泥沙占全河沙量的90%。
4．3加速了荒漠化蔓延土壤侵蚀促使土地的荒漠化蔓延。陕北狄青塬1958年至2002年塬面缩小9%，其东侧沙地向东南扩展，流沙移动使西侧北界粱北部高地由1958年的1334m增高到1343m，塬上散生的沙柳树，一般根裸露达20cm。
植被是一定区域内覆盖地面的植物和植物群落的统称，其不但是人类赖以生存的物质基础，而且在维护区域生态平衡、保持地表稳定性方面发挥着不可估量的重要作用。植被恢复是一个地区整体生态环境条件改善的基本标志，植被保护和建设是黄土高原环境保护和生态建设的重中之重。良好的植被在黄土高原治理中至少有三大效应：一是阻滞坡面径流，增加雨水入渗，消减洪峰，涵养水源的作用。草灌树冠可以对降雨起到再分配作用，特别是对暴雨动能阻滞效果显著，使地表土层能最大限度地吸收有效降雨，并可涵养水源，有效调节河道径流量。二是改良土壤结构，降低滴溅侵蚀，减少坡面冲刷效应。良好的草、灌、森林土壤使土壤表层及深层毛细管孔隙增大，具有有效的入渗能力。据研究，可使裸露地和农地的入渗能力提高20倍以上，可以改变表层土内径流速率，增加土壤水分贮存量，即使是次生林与人工草灌区，其拦沙效益可达到80%～100％。三是改善小气候的作用。所以，造林种草、恢复植被是生态建设的治本措施。在黄土高原水土流失治理的面积中，造林种草措施占到80%左右，森林覆盖率由5．0%左右提高到9．5%，若包括灌木在内，可达到15．15%。
尽管说，植被保护和建设作为一项生态治理的基础措施，多年以来在该地区受到了很大的重视，已经取得值得肯定的成绩，但是，由于缺乏对生态植被地域差异的了解，植被建设尤其是人工森林植被建设中出现了始料未及的造林低效率问题，主要是造林成活率和保存率低、林分质量低，导致生态环境并没有得到根本好转。这是形成区域“森林覆盖率不断上升，生态环境持续恶化”悖论的真正原因所在。
