土地沙化是指因气候变化和人类活动所导致的天然沙漠扩张和沙质土壤上植被破坏、沙土裸露的过程。造成土地沙化的原因主要有滥砍、滥伐、过度放牧、过度利用资源及气候变化等，截止2011年，全球每年有1200万公顷耕地因土地沙化而无法耕种。
土地沙化又称土地沙漠化，是指非沙质荒漠地区因气候变异和人类活动，使土壤中细粒物质及营养物质被风蚀吹走，留下粗粒物质，出现的以风沙流动，沙丘起伏为主要标志的沙漠景观颓化过程。当土壤中的水分不足以使大量植物生长，即使有植物生长了十分稀疏，不能给土壤提供丰富土地是否会发生沙化，决定的因素在于土壤中含有多少水分可供植物吸收、利用，并通过植物叶面而蒸发。任何破坏土壤水分的因素都会最终导致土壤沙化。
有关研究表明，全球气候变化最突出的特征是温度的显著升高。
据研究，1951-1999年中国北方地区最低气温显著升高，暖冬年份连续出现，近50～100年有明显的干旱化趋势；20世纪70年代开始干旱化趋势加快。
中国沙化土地集中分布的西北地区，由于深居大陆腹地，是全球同纬度地区降水量最少、蒸发量最大、最为干旱的地带。气候变暖、降水减少加剧了该区气候和土壤的干旱化。这使得该区的植被盖度降低，土壤结构变的更加松散，加速了土地的荒漠化。另外气候增暖，大范围气候持续干旱，给各种水资源（冰川、湖泊、河流等）带来严重的影响，使冰川退缩、河流水量减少或断流、湖泊萎缩或干涸，地下水位下降。大面积的植被因缺水而死亡，失去了保护地表土壤功能，加速了河道及其两侧沙化土地的扩展及沙漠边缘沙丘的活动，使荒漠化面积不断扩大。
在荒漠化相对集中的西部地区，曾有大量草地和林地被开垦为耕地。自1995～2000年，其中因开垦草地增加的耕地面积占69.5%，因开垦林地增加的耕地面积占22.4%。由于该区属干旱、半干旱地区，草地和林地被开垦为耕地后，在农闲季节土壤失去了植被的保护，加之技术、社会经济条件限制，造成耕地沙化面积不断扩大。
西北地区超载过牧日趋严重，其中新疆、广西、宁夏、内蒙古超载率较高，超载率分别达到了121%、81%、72%及66%。以内蒙古自治区为例，每只羊拥有的草场面积从50年代的3.3公顷，减少到80年代的0.87公顷，到21世纪初仅为0.42公顷。过渡放牧造成了对草地地表的过度践踏，草原地表土壤结构破坏严重，经风吹蚀，大量出现风蚀缺口，牲畜放牧越多的草地，土壤裸露的也越多，形成的荒漠化面积也越大。由于过度放牧，内蒙古1994年至1999年5年间，草原沙化面积达到了48.9％，正镶白旗5年间沙化土地面积增加了31.5％。
生态环境相对脆弱的西北地区大规模滥挖发菜、甘草和麻黄等野生中药材的事件时有发生。据国家环保局自然保护司1996年11月至1997年3月调查，21世纪90年代，每年进入内蒙古搂发菜的农民有20万人次，1987年后，有关省、区进入内蒙古搂发菜人员累计高达190万人次。挖发菜人群涉足的草场面积约为2.2亿亩，遍布内蒙古中西部锡林格勒盟、乌兰察布盟等五个盟市。1.9亿亩的草场面积遭到严重破坏，约占内蒙古全部草原面积的18%，有相当部分正处于沙漠化的过程中。其中约0.6亿亩的草场面积被完全破坏且已沙化。由于1.9亿亩草地遭到严重破坏而不能放牧，被迫到其它草场超载放牧的草地要远远大于1.9亿亩，草原负担过重，加速了荒漠化的扩展。
西部地区农业灌溉比重大，农业、林业用地面积持续增加，导致水资源需求量增长，水资源短缺矛盾加剧，特别是造成下游地区水资源匮乏。加之该区对地下水的持续超采利用，导致西部地区地下水位不断下降，如陕西关中地区各水源地年均地下水位下降速率达2米多。地下水位下降直接引起地表植被衰亡，土地沙化加快。根据有关研究，在干旱、半干旱地区要维护其生态环境，地下水埋深维持在2～4米较为合适，否则不能满足天然植物正常用水。如塔里木流域，1972年英苏以下246km长的塔里木河断流，阿拉干以南地下水水位由50年代的3m～5m下降至6m～11m，超过了植物赖以生存的地下水位线，此处森林已失去再生能力，幼苗无法生长，幼树成片死亡。地表植物衰亡加速了土地的沙化。塔里木河流域下游，从1958年到1993年，流动沙丘面积从占土地面积的44.34%上升为64.47%，强度和极强度沙漠化土地增加了3.12%和3.56%