沙尘暴形成有三个要素：即强风、沙源和不稳定的空气。
足够强劲持久的大风，是形成沙尘暴的动力条件。例如根据观测当强沙尘暴形成时，如果风速每秒达到30米（11级风），那么粗沙（直径0.5～1.0毫米）会飞离地面几十厘米，细沙（直径0.125～0.25毫米）会飞起2米高，粉沙（直径0.05～0.005毫米）可达到1.5公里的高度，粘粒（直径小于0.005毫米）则可飞到很高的高度。
我国是世界上沙漠较多的国家之一，西北、华北和东北地区是我国沙漠和沙地集中分布的地方，这里沙漠和沙地面积达70万平方公里以上，沙漠中各式各样的沙丘，依照它们的稳定程度分为流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙尘暴发生时，流动沙丘扬起沙尘的数量最大，半固定沙丘要小一些，固定沙丘最小。
在自然界里，沙尘暴起沙的道理也是这样的，如果低层空气温度较低，比较稳定，受风吹动的沙尘将不会被卷扬得很高；如果低层空气温度高，则不稳定，容易向上运动，风吹动后沙尘将会卷扬得很高，形成沙尘暴。实际上，我国沙尘暴一般在午后或午后至傍晚时刻最强，就是因为这是一天中空气最不稳定的时段。
除上述三大因素之外，人类生产活动等因素对沙尘暴的形成也很重要。如人为破坏植被、工矿交通建设、大规模施工等对地表的破坏，为沙尘暴发生发展提供了细沙和尘土。