一般自然界的沙丘是由风堆积而成的小丘或小脊，常见于海岸，某些河谷以及旱季时的某些干燥沙地表面。

小山、沙堆、沙埂或由风的作用形成的其他松散物质叫沙丘。沙丘的存在是风吹移未固结的物质所致。

沙丘通常与风吹沙占据大片面积的沙漠地区有关。例如在撒哈拉沙漠，沙的沉积约占700万平方公里。

沙丘沙的移动有两种方式。

第一种，通过跳跃的过程，风把沙粒刮起，吹移一段距离后再落下。沙子在刮过多石的表面时，沙粒可能弹起几米高，否则它们在地表面上移动只有几厘米高。

第二种，跳跃的沙粒再一次碰撞地面，并借助冲击力将别的沙粒推向前进。这种运动称作表层蠕动。

形成沙丘最简单的方式是：一个障碍物，如石头、植物，阻止了气流，使沙子在顺风一侧堆积起来。沙丘逐渐增大，对风挟带的沙所起的阻挡作用就更大，在下风隐蔽处截住跳跃的沙粒。沙丘增大后，开始顺风缓慢移动，呈更不对称的形状。沙丘对气流的干扰越来越大。这时在沙丘向风的一面风速加大，跳跃沙粒被吹动向上，并越过丘峰，下落到下风丘坡的上部，造成比较陡峭的滑面。

沙丘沙粒的直径往往小于1毫米，可使沙粒停住的休止角约为35度。当滑面更为陡峭的上段达到或超过这个角度时，丘坡变得不再稳定。沙子最终滑下滑面，于是沙丘便向前推进。这就是沙丘会移动的原因。

由障碍物导致形成沙丘的看法不能解释沙丘如何在平滑、水平的表面上形成，并构成由许多大小形状相等的沙堆组成的沙海。有一种看法是：这种沙丘是由空气和地面的摩擦阻力造成的，而且这种沙丘形成的方式与沙波纹在河床或海滩上形成的方式很相似。

新月形沙丘是一种典型的沙漠地形。月牙尖伸向下风方向（在有大量沙子的地区，新月形沙丘可能接合成横向沙丘之“海”，新月形沙埂在这里不十分明显。在植物被损坏，并被风刮出一凹地的地方形成抛物线沙丘。虽然它们在平面图上略似月牙形，但月牙尖向上风面延伸，滑面在新月形沙丘的外侧。它们顺风移动，形成U字形）。新月形沙丘的高度可超过27米。

长条形沙丘是长长的沙埂。一般来说，它们沿盛行风的方向成一条线。这种沙丘的滑面很可能由旋涡形成。长条形沙丘的沙埂之间的凹处的沙子已被风刮走。沙埂延伸很长的距离，有时达几公里。

沙丘主要为新月形和长条形两种。在某些地方有一种星形或角锥状沙丘，在平面图上呈多角星形。人们认为这种沙丘并不移动，所以成为沙漠旅行者的路标。

沙丘的类型可以根据含沙气流结构、风力方向和含沙量的不同进行分类，也可以按照风力作用的方向和沙丘形态分布之间的关系进行分类。沙丘主要有以下三大类：

①新月形沙丘，又称横向沙丘。平面如新月，走向与风向垂直或大于60°。沙丘两侧有顺风向前延伸的两个尖角，高度一般在数米至十余米 。迎风坡为凸坡，较平缓，坡度约5°～ 20°；背风坡为凹坡，较陡，坡度约28°～34°。其形成过程可分为：饼状沙堆阶段、盾状沙丘阶段、雏形新月形沙丘阶段和新月形沙丘形成阶段。风沙流流经沙堆产生不同的风速变化、气压不同的分布特点，沙堆顶风速大，气压小，背风坡风速小、气压大，沙堆背风坡形成涡流，将沙子堆于沙堆背风坡的两侧，并形成背风坡两尖角之间的马蹄形小凹地，凹地继续扩大，雏形新月形沙丘形成。不断的加积，沙丘增大，背风坡的沙粒因重力下滑，涡流再吹向两侧，发育两翼，典型的新月形沙丘便形成。新月形沙丘相互连接形成新月形沙丘链、复合新月形沙丘和复合沙丘链等形态。当横向沙丘的地面上遇植物灌丛阻碍时可以形成抛物线沙丘，平面形状与新月形正好相反。继续发育形成平行低矮的双生沙垄。

②纵向沙垄。沙丘形态的走向与起沙风合成风的方向基本一致（一般小于30°）。长条状展布，最长达数十千米，高约数十米，宽数百米。沙源丰富时形成复合型纵向沙垄。

③长时期的多风向风沙流的作用下，在山前或地形较复杂的地区可形成金字塔沙丘，蜂窝状沙丘等。

流动沙丘的治理，对于移动性沙丘的治理，可采用“前挡后拉法”，即在迎风坡前方下部种植灌木和半灌木植物（如沙柳、沙蒿），拉住沙丘，使其不向前移动。在背风坡（落沙坡）前方，种植高秆植物（如旱柳、小叶杨），以挡住沙丘前移。再利用风力削平沙丘顶部，使沙丘高度降低。最后在拉平的地段栽种乔、灌木，使沙丘全面固定下来。

为阻止流沙前移，固定沙面，他们在沙丘背风面栽植沙柳，在沙丘迎风面栽植沙蒿，流动沙丘在“前后夹击”下被固定下来，人们这种方法叫“前挡后拉法”。