1.经科学家们实地考察后认为:月牙泉本是党河河湾,并非孤立的湖泊。由于党河改道,残留的河湾脱离了现在的党河,才成为一个单独的水体。它之所以能在强烈的太阳蒸发下而不干涸,是因为丰富的党河地下潜流源源不断地补充到泉内,尽管沙漠中蒸发如同抽水一样,但其水量仍能保持动态平衡。又由于月牙泉夹在两座沙山中间,沙山相对高度在100米以上,最高处达170米,南山北坡凸出,北山南坡凹进,由此决定了泉的月牙形状。
2.泉区风的运动也很奇特:如泉外刮西北风,风从谷口进入泉区后,由于特殊地形的影响,风被加速并分成东南北三股,沿着泉水域四周的山坡作离心上旋运动,把山坡下的流沙往上刮,抛向山峰另一坡面,刮其他风向时也是如此,所以月牙泉不会被流沙填没,也不会像沙漠中的其他河流和湖泊一样漂移不定。