黃土高原是中華民工族古老文明的發(fā)祥地，黃土地上古人類誕生和繁衍可追溯到一百多萬年之前，那時(shí)就有人在這里定居。黃土地在120萬年前已經(jīng)開始堆積，100萬年前已有相當(dāng)厚度。
    從黃土的物質(zhì)來源、黃土的沉積構(gòu)造與結(jié)構(gòu)及黃土的地球化學(xué)特性看，黃土主要形成于冰期或間冰期的干冷氣侯環(huán)境。因此，黃土堆積期限為高原古荒漠發(fā)展期，當(dāng)時(shí)生態(tài)環(huán)境惡化，黃土成壤主要為化學(xué)風(fēng)化作用，生物作用甚微。于是黃土質(zhì)松疏松、膠結(jié)物含量少，不具土壤結(jié)構(gòu)，遇水崩解濕陷，抗侵蝕強(qiáng)度低。后因氣侯溫暖潮濕或涼溫濕潤，大量的植物生長

繁殖體生物作用主導(dǎo)了黃土的成壤作用，使古壤的有機(jī)質(zhì)與膠結(jié)物含量較高，土壤結(jié)構(gòu)發(fā)育良了，具有較強(qiáng)的抗侵蝕力，這對今后古人在黃土層上能夠挖鑿窯洞創(chuàng)造了地理和物理上的可行性。陜北地質(zhì)基礎(chǔ)屬華北陸臺的鄂爾多斯地臺中的陜北盆地，在構(gòu)造上是單斜翹曲構(gòu)造，呈東高西低的大斜坡。地臺區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動特點(diǎn)是大面積垂直升降運(yùn)動，以上升為主，加劇了流水的侵蝕與切割，致使黃土高原成為支離破碎、千溝萬壑、梁峁交織的黃土地。根據(jù)考

古資料，挖掘洞穴的三棱大尖狀石器出現(xiàn)在50——60萬年前。因此，可以推斷從那時(shí)起古人類就已經(jīng)用石器人工挖掘黃土洞穴了。原始人在天然黃土斷崖上營造洞穴這種居住形式，發(fā)展到今天成為陜北黃土高原上獨(dú)特的窯洞建筑。
    陜北地貌是以黃土梁狀丘陵溝壑區(qū)為主，它們是因?yàn)榛坠诺孛渤蔀槠鸱黄降那鹆?，黃土堆積地貌呈現(xiàn)波浪狀起伏，又由于晚近期構(gòu)造活動以隆升為主，雨水侵蝕強(qiáng)烈，溝谷與沖溝下切，地表遭到嚴(yán)重破壞。因而產(chǎn)生眾多的峁丘一梁崗，當(dāng)?shù)鼐用穹Q前者為土峁，后者為黃土梁。可是峁梁總是伴生，統(tǒng)稱為黃土梁峁。就其成因而言，主要為流水侵蝕地貌；其次為風(fēng)蝕與重力侵蝕地貌。流水侵蝕形成的微觀地貌為黃土原，黃土梁峁，黃土壕地，澗地以及切溝、沖溝、河溝等。諸多原因造成陜北黃土高原的溝梁峁壑特征明顯，建筑窯洞的依山地勢較多而有利于人

口的生存固守，從空中俯視星羅棋布的窯洞點(diǎn)綴在這片奇特的黃土高原上甚為壯觀美麗。陜北黃土高原年平均降水量450-650毫米；海撥800-1800米；黃土厚度50—100米；年平均相對濕度66%-78%。氣侯屬溫帶大陸悸季風(fēng)半干旱氣侯，春季干旱多風(fēng)，夏秋溫涼多雨，四季冷暖干濕分明，夏短冬長。年日照數(shù)為2700小時(shí)，所以窯洞大多建在山

溝的陽坡上。該地區(qū)窯洞民居大多面南背北，所以窗戶面積盡量大，以利最大限度采光，提高窯洞內(nèi)亮度和溫度。大面積開窗是窯洞建筑外觀的顯著特征。黃土高原上星羅棋布的窯洞，似滿天星斗點(diǎn)綴在溝、梁、塬、峁之間，是

陜北人民在長期生活實(shí)踐中，認(rèn)識利用改造黃土的智慧結(jié)晶。陜北窯洞主要是適應(yīng)黃土高原的地質(zhì)、地貌、氣侯等自然條件下產(chǎn)生特色建筑。窯洞選擇了黃土高原，黃土高原選擇人，人又選擇了窯洞。這種“天人合一”的自然辯證法則，似乎隱藏著不可言破的玄機(jī)。