中國四大高原之一，亦為世界著名的大面積黃土覆蓋的高原，是中華民族古代文明的發祥地之一。高原橫跨青、甘、寧、內蒙古、陝、晉、豫7省區大部或一部。位於北緯34°～40°，東經102°～114°，面積約30萬平方公裡。高原由西北向東南傾斜，海拔多在1000～2000米。除許多石質山地外，大部分為厚層黃土覆蓋。經流水長期強烈侵蝕，逐漸形成千溝萬壑、地形支離破碎的特殊自然景觀。黃土高原面積廣闊，土層深厚，地貌複雜，水土流失嚴重，均為世所罕見。
地質與地貌 黃土高原位於中國地臺的西部和祁連山地槽的東部。古地形的基本輪廓是在白堊紀燕山運動以後形成的。高原上主要山脈太行山脈、呂梁山和六盤山把高原分隔成3部分：①山西高原。呂梁山以東至太行山西麓，有許多褶皺斷塊山嶺和斷陷盆地，山嶺多呈北北東走向，主峰海拔均超過2000米，山地下部多為黃土覆蓋。主要的河谷盆地有太原盆地、臨汾盆地、忻縣盆地、運城盆地、榆社盆地、壽陽盆地等。②陜甘黃土高原。呂梁山和六盤山（隴山）之間黃土連續分佈，厚度很大，其堆積頂面海拔一般在1000～1300米。地層出露完整，地貌形態多樣，是中國黃土自然地理最典型地區。③隴西高原。六盤山以西，高原海拔約2000米，黃土厚度逐漸增大，成為波狀起伏的嶺谷。
黃土高原景觀
高原溝間地和溝谷地貌迥然有別。溝間地地貌主要類型是塬、梁、峁，溝谷除河流的幹支河谷外，還有為數眾多的大小溝谷。
①溝間地地貌。塬是黃土堆積受流水侵蝕殘留的高原面，地表平坦，坡度1～3度，如涇河上遊的董志塬、洛河的洛川塬等。塬面被溝谷強烈侵蝕後稱為破碎塬。在大的地塹斷陷谷地裡，斷烈往往呈復式階梯狀。覆蓋其上的黃土塬稱為黃土臺塬。黃土臺塬通常保存較完整，如汾渭斷陷谷地裡的黃土臺塬。梁在平面上呈長條形，頂部寬度不大，多數僅長幾十米到數百米至數公裡，面積約2平方公裡。梁的橫剖面略呈穹狀，坡度多在1～5度，梁頂以下有明顯的坡折。峁是孤立的黃土丘，平面上呈橢圓或圓形，峁坡多成凸形坡，坡度可達20°左右，面積約0.25平方公裡。黃土梁峁區亦稱黃土丘陵溝壑區。
塬、梁、峁的形成常受黃土堆積前基巖古地形控制。塬的基底多在開闊盆地中，地勢較平坦，各時代的黃土呈連續堆積，黃土厚度較大，古土壤層較平坦，因而塬面甚為平緩、梁峁地貌多分佈於古盆地的邊緣或隆起的高地，受流水切割，地形起伏較大，後期覆蓋黃土遭侵蝕成為丘陵地貌。
梁峁在同一地區內往往交替出現，或以梁為主，或以峁為主。兩峁之間地勢顯著凹下的分水鞍稱為墕。若兩溝頭相向溯源侵蝕成長脊狀，稱為崾嶮，崾嶮也常出現於塬和梁間。
此外，尚有黃土撂。主要分佈在陜北白於山和甘肅省東部的河源地區。馬蘭黃土充填瞭古河溝長條凹地，尚未被現代溝谷切開，寬幾百米至數公裡，長達幾公裡至數十公裡，成樹枝狀格局組合。黃土撂受現代流水侵蝕溝的破壞，谷坡兩側仍保存著局部平坦地形，則稱黃土坪。
②溝谷地貌。黃土高原溝谷發育，溝道密度達2.35～10.9公裡／平方公裡，一般塬面及四周切割密度小於3公裡／平方公裡，廣大丘陵溝壑區切割密度達4～8公裡／平方公裡，切割最嚴重的黃河峽谷的河曲黃道溝一帶達10.9公裡／平方公裡。黃土高原主幹溝谷切割深度一般都在200～300米。黃土覆蓋的流域面積和溝谷面積之比均已超過25％，最嚴重者可達56.7％，即被溝谷蠶蝕的面積已達黃土覆蓋面積的1/2。
溝谷地貌按其大小、形態特征和發育過程，可分為細溝、淺溝、切溝、沖溝和河溝等。細溝是坡面水流在片狀侵蝕的基礎上最先出現的一種溝形，橫斷面寬約10～15厘米，深僅幾厘米，溝形能被普通耕犁所消除。淺溝多出現在坡長較大的坡地上，隨徑流匯集成較大的股流，因沖刷能力增大而產生，橫斷面似寬三角形，深約0.5～1米。坡面水流進一步匯集，流水侵蝕增大，當溝身切入黃土達1～2米以上，開始形成明顯溝頭時，稱為切溝。它具有明顯的溝緣線，溝深可達10米以上，長達幾十米。故細溝、淺溝和切溝均是發育在坡面上的侵蝕溝。沖溝多由坡面侵蝕溝發展而成。按其發展階段分為早期、中期和晚期3個階段。河溝是大型的侵蝕溝，河床大多切穿黃土層發育在基巖上，橫斷面呈梯形，底寬數十米以上。溝床平緩曲折，有常流水，並發育曲流階地。
溝谷的發育是流水下切、溯源侵蝕和谷坡塊體運動共同作用的結果。下切加深溝谷，溯源侵蝕延伸溝長，塊體運動展寬瞭溝谷。每當暴雨，溯源侵蝕速度加快，溝坡塊體運動活躍，其主要方式有瀉溜、崩塌和滑坡等。瀉溜多發生在35°～40°的坡面上，土層因受幹濕、寒冷和凍融交替而松動，受重力影響順坡下溜。崩塌是谷緣陡崖因雨水和徑流沿垂直節理下滲，通過潛蝕作用，使土體失去穩定而致。滑坡是谷坡上大量土體沿一定滑動面整體滑下的現象，谷坡上造成圓弧形的陡崖和坡腳龐大雜亂的滑坡體。滑坡體積達數百萬乃至成千萬立方米，有時堵塞溝谷，截斷水流，形成天然湖，稱為“聚湫”。黃土高原溝谷重力侵蝕占一定比例，大量物質補給流水，黃土泥流非常活躍。
③黃土微地貌。黃土微地貌是地表水沿著黃土中的裂隙下滲，機械侵蝕和化學溶蝕的結果，破壞瞭黃土結構，形成洞穴，並引起地面沉陷，造成黃土特有的潛蝕地貌。常見者有黃土碟、陷穴、黃土橋和黃土柱等。黃土碟分佈在平緩地面，形似碟狀凹地，一般深2～3米，直徑10～20米，深與直徑之比約1：10。由於地表水下滲，溶解瞭黃土中可溶礦物，並把粘土微粒帶到土層下部，破壞瞭土層結構，在重力作用下，土層圍繞中心緩慢下沉壓實。陷穴是一種較深的圓形或橢圓形窪地，當地表水匯集到節理裂隙中，由潛蝕作用形成洞穴，稱陷穴，按其形態可分為豎井狀、漏鬥狀和串珠狀。黃土橋是溶蝕和侵蝕形成的地下洞穴受重力作用發生崩塌，殘留的洞頂形如拱橋，故稱之。黃土柱是地表水沿著黃土垂直節理溶蝕和侵蝕，殘留柱狀或塔狀的黃土土體，一般高數米或十餘米。
氣候與水文 黃土高原屬暖溫帶半濕潤至半幹旱氣候，主要特征是冬季寒冷幹燥，夏季溫暖溫潤；雨量稀少，變率大；日光充足，日照時數多，熱量條件較優越。高原從西北向東南，年均溫變化在8～14℃，全區日均溫10℃以上活動積溫為2000～3000℃，無霜期120～200天。氣溫日較差平均在10～16℃。降水年際變化大，季節分配不均，東南多於西北。年降水量200～700毫米，其中65％以上集中於7、8、9三月。降水強度大，多暴雨和冰雹，往往一次暴雨即占全年降水量的30％甚至更多，最大降雨強度每分鐘可達2.4毫米，是產生水土流失的重要原因。
區域水系以黃河為骨幹，發源於黃土高原的河流較多，約有200條，較大的有洮河、祖厲河、清水河、黃甫川、窟野河、無定河、北洛河、渭河、沁河、汾河等，河川徑流不豐，不包括黃河幹流，年徑流總量185億立方米。大多數河流汛期受暴雨影響，洪峰急漲猛落，汛期水量占全年水量的70％以上。含沙量很高，往往一次洪水含沙量占全年70～80％以上。高原淺層地下水補給主要來源於大氣降水。大部分地區地下水貧乏，埋藏很深，多在50～60米以下，有的達100～200米。
土壤與植被 高原土層富含碳酸鈣和磷、鉀、硼、錳等元素，土壤反應多偏堿性，腐殖質和氮素養分貧乏。主要土類有褐色土、灰褐土、栗鈣土、灰鈣土和漠鈣土。水土流失嚴重，熟化土壤不斷流失，生土裸露，肥力瘠薄。
黃土高原因長期濫墾濫伐，土地利用不合理，自然植被殘留較少，分佈零散。目前森林覆蓋率僅5％。植被由東南向西北為森林草原、幹草原和荒漠草原。森林主要分佈於呂梁山、子午嶺、黃龍山、六盤山等地，為落葉闊葉林及少量針闊混交林。溝谷和荒坡上，草本植物多旱生種類，如白草、委陵菜、狼尾草、堿草、甘草、酸棗、荊條、沙柳、檸條、沙草、沙蒿、苜蓿、沙打旺、草木樨等。高原農業墾殖條件最好的地區，如關中平原、晉中、晉南盆地等，是中國著名的小麥和棉花產地。陜北、甘肅和晉西北條件差，一般僅能種植耐幹寒的莜麥、蕎麥、糜子、胡麻、薯類等。
水土流失及其改造 黃土高原嚴重水土流失面積約27萬平方公裡，其中最嚴重流失面積有11萬平方公裡。高原大部分侵蝕模數在4000噸／平方公裡，窟野河神木至溫傢川區間達3.57萬噸／平方公裡。水土流失沖走耕地的熟化土層，降低蓄水保墑能力，作物生長不良，產量低而不穩。大量泥沙下泄，造成渠道、水庫淤積和河流淤塞，增大瞭流域開發治理的困難。陜縣三門峽站每年下泄泥沙約16億噸，年最大輸沙量39.1億噸(1933)，90％來自黃土高原。水流平均含沙量37.6千克／立方米，最大達666千克／立方米（1971年7月27日），黃甫川曾出現過1570千克／立方米的高含沙水流。
中華人民共和國成立後，對黃土高原開展瞭群眾性的水土保持工作，設立瞭水土保持科學試驗站，總結歷代勞動人民水土保持的經驗，根據土壤侵蝕特點和溝道的輸沙特性，創造出許多有效的辦法。水土保持的方針是：工程措施與生物措施相結合，以生物措施為主，以小流域為單元，綜合治理、集中治理、連續治理。具體措施有：①植樹造林和種草。在牧荒地、陡坡和退耕的農耕地以及部分支溝裡，種植洋槐、檸條等喬灌木，苜蓿和草木樨為主的草類，增加植被，固結土壤，減弱暴雨沖刷，並能提供飼料、燃料和綠肥。②水平梯田。將部分小於25度斜坡的溝間地和溝谷的坡地修成水平的臺階式田塊，以便保水、保土和保肥。如韭園溝1964年7月5日一次降雨129.1毫米，水平梯田的沖刷量較鄰近坡地減少98％。③淤地壩。在幹溝和支溝修築一系列大小不等的土壩，形成壩系，攔蓄徑流和泥沙，使荒溝變良田。因溝道的侵蝕基面抬高，從而減少和制止溝谷兩側陡坡懸崖的水力侵蝕和重力侵蝕。據韭園溝18年的觀測，溝道出口的年輸沙量比治理前平均減少55％，其中坡面治理減少9％，317座淤地壩減少46％。④引洪淤灌。利用小流量高含沙的特性，修建引洪渠道，將坡面和溝道的洪水和泥沙輸送到地形平坦的河灘地和階地上淤積，既減少輸入河流的沙量，又可利用泥沙改良土壤，發展農業生產。
到1990年底，黃土高原上已建立起8個大型商品糧生產基地，總面積占高原耕種面積的1/4，但糧食產量卻占全區糧食總產量的60％。（見彩圖）
甘肅省境內的黃土高原