关于沙漠地质环境条件方面的研究，最早起始于19世纪末有关风沙地貌学的研究。起初主要是国外旅行家或探险家对沙丘形态等进行简单定性的描述与分析，研究区域主要涉及撒哈拉沙漠、南亚次大陆、阿拉伯半岛、卡拉哈利沙漠和中亚地区沙漠等。其后Bagnold在1941年出版了经典著作“The Physics of Blown Sand and Desert Dunes”［4］，为风沙地貌学、风沙物理学理论体系的形成奠定了基础。此后，风沙地貌学研究日渐完善，研究方法、手段变得多样化，研究结果定量化，研究区域扩大化（几乎涵盖世界上所有沙漠地区）。研究内容包括：沙丘（沙漠）起源、沙区风沙情况及沙丘（沙漠）分类及演化等。对沙漠化的原因、风沙的物质来源、沙漠化的扩展、沙区环境演变与风况的关系及沙区输沙量与风况的关系等进行了研究。上述研究成果使得人们对风沙地貌的特征、成因、分布、演变等有了较为清晰的认识。

在新中国成立前的半个世纪内，对毛乌素沙漠的研究多集中于地质学和环境演变方面，但多为基于资料收集和初步分析的阶段，且主要是由一些国外学者利用野外考察所得的材料和印象对本地区的自然情况进行了初步报道，还未出现关于该地区的区域性研究论著。

新中国成立后对毛乌素沙漠的研究进入了一个新阶段，20世纪50年代开展的大规模地质勘探与考察对该地区的地质学研究不断深入。1962年，北京大学地理系与中国科学院治沙队共同组成了毛乌素沙区综合考察队，对毛乌素沙地进行了综合考察，内容涉及风沙来源与荒漠化问题、气候、水文、植被、土壤、土地分类与评价、农林牧生产等各个方面，主要对毛乌素沙地进行了较为宏观层面上的研究。

80年代毛乌素沙地的荒漠化问题逐渐成为人们关注的焦点。研究着重于植被生态学，其次为环境演变与历史地理、草地建设与畜牧业发展，荒漠化等问题再次之。国内学者对毛乌素区域地理、地质构造及沙漠的形成、分布、运移及其发展规律方面有所研究。北京大学地理系与中国科学院治沙队在以前研究的基础上出版了《毛乌素沙区自然条件及其改良利用》，该书对该区土壤的形成、分布及分类进行了简要的阐述，并对沙区土壤的机械组成和化学成分进行了一些初步研究。朱震达［5，6］、朱震达等［7，8］指出现今的毛乌素沙漠是历史时期形成的，其沙漠化过程大约延续在唐代后的千余年间，并由西北向东南逐渐推进。

90年代的研究主要围绕环境演变和历史地理方面的问题，着重于毛乌素沙漠的形成、演变与成因问题以及一些时期的古环境重建，与80年代以前相比，这个时期的研究在研究尺度上开始向微观与宏观两个方面发展。董光荣等［9～14］对鄂尔多斯第四纪特别是晚更新世以来的环境演变进行了研究，认为影响毛乌素沙地形成、演变的因素首先是冰期气候波动，其次才是新构造运动和人类不合理的经济活动。中国林业科学院等单位组织实施了“毛乌素沙区立地分类评价与适地适树研究”项目，对毛乌素沙地的乔灌木立地类型进行了研究［15］，中国科学院植物研究所在毛乌素沙漠地区设立了鄂尔多斯草地沙地生态站，使得研究手段从以前的以地面调查为主走向定位研究；内蒙古草场资源遥感应用考察队伊克昭盟（现为鄂尔多斯）分队采用遥感技术与野外调查相结合的方法对鄂尔多斯高原的自然资源和环境进行了相关研究［16］，以期研究监测沙漠化动态。史培军于1991年出版了专著《地理环境演变研究的理论与实践———鄂尔多斯地区晚第四纪以来地理环境演变研究》［17］，对该地区的环境演变问题进行了进一步探讨。李保生等人［18］在萨拉乌苏河流域研究了新近命名的“米浪沟湾地层剖面”，该剖面记录了距今150ka以来毛乌素地区27个旋回的沙漠与河湖相和古土壤沉积发育的交替演变的历史。指出这种沉积模式是由过去亚洲冬季风与夏季风相互对峙、互为消长的作用而产生的结果。吴波等［19］分析了50年代以来毛乌素地区荒漠化发展及其时空特征，指出荒漠化迅速扩展主要是由于不合理的人类活动造成的，气候波动也有一定的影响。对于毛乌素沙漠成因问题的研究，虽然在初始沙漠化的发生时间及沙漠形成原因两个方面尚存在争论，但有关理论已趋于成熟，研究深度也较为深入全面，在不同成因观点的争论过程中对毛乌素沙漠地质环境条件的研究也逐渐趋于全面深入。

进入21世纪，随着各类工程向沙漠地区的发展，工程实践中开始遇到越来越多的与沙漠这一独特的地理单元有关的岩土工程问题和工程地质问题，有些问题变得日益突出，成为严重阻滞该区各类工程建设的瓶颈。在这些工程建设中，以公路工程建设居多，如新疆交通科学研究院等单位［20］和一些学者如彭世古［21］、任仓钰［22，23］、刘文白等［24，25］，他们大多围绕甘肃、陕西、新疆等地沙漠地区特殊地质地段的公路建设技术开展了一些研究工作，多集中于公路设计、施工、养护技术和公路环境影响评价、路面材料与耐久性及沙害防治等问题的研究，获得了沙漠地区一些基础的工程力学指标和经验。出发点基本都是基于解决某一实际工程实践中所遇到的问题所做的一些基于点上的研究。目前有关砂土颗粒级配及矿物成分分析的一些试验一般只是为了满足单一工程的需要［26～28］，而胶结状态、微结构分析等方面则几乎是空白。

对于毛乌素沙漠的层序地层学方面的研究资料还较为缺乏，仅有的极少数成果也只对较浅部地层的结构进行过一些研究［29］，其着眼点在于研究全新世的古气候特征；而对于该区工程实践涉及深度范围内的地层结构缺乏应有的认识，仅有的一些认识也仅仅局限在个别场地［30］，且其着眼点仅在于研究剖面土壤水分动态。侯光才等［31］出版的《鄂尔多斯盆地地下水勘查研究》对鄂尔多斯盆地地下水的赋存条件、循环机理和地下水资源特征等方面进行了系统研究，其中涉及毛乌素沙漠地下水资源环境部分的研究是目前该方面较为系统深入的研究成果，对毛乌素沙漠的含水层结构也有着较为深入的认识。

综观国内外的研究历史及现状可以看出，研究成果多集中于古人类和考古文化、植物学、农牧业生产、生态学及地质学等领域，使我们对毛乌素沙漠的成因、水文水资源及土壤资源等，气候、沙漠和沙漠化问题有了一定认识，对毛乌素沙漠的区域自然地理概况有了初步的了解，同时也在一定程度上从一些角度揭示了毛乌素沙漠地区的地质环境条件，这些研究成果虽然尚缺乏系统性，但还是为以后的研究工作奠定了一定的基础。