近年来科学家发现许多现象是黄土风成学说无法解释的。譬如，黄土中粗粉沙含量由西北向东南递减，黏土的含量却从西北向东南递增，这种自西北向东南的有规律的排列呈叠瓦阶梯状的分布过渡，而不是平面模糊过渡。这种叠瓦阶梯状的分布过渡更像是洪水的杰作等等。
为了解黄土高原的“变脸”过程，专家们特意到黄土高原西部甘肃静宁县、秦安县、定西市等地采集黄土高原6个典型地质剖面的黄土标本，从中获得了700余块孢粉样本和209块表土孢粉样本，这近千份孢粉样本大约记录了公元前4.6万年至今黄土高原植被变迁过程。通过对碳14的测量，在6个典型剖面中共测得年代34个。经过分析，专家们发现，从黄土高原采集的20克样品中最多分离出孢粉颗粒达到1112粒左右，最少的则不足50粒，显示着4万多年来，环境和植被出现了巨大的变化过程。
从孢粉的分析来看，发现了松、云杉、冷杉、铁杉、栎、菊科等数十种植物孢粉的记录，专家们认为黄土高原在最初的时候并不姓“黄”，在4.6万年的历史中，有一多半的时间，黄土高原是森林和草原的成分相互消长，在这段时间里，黄土高原经历过多次快速的“变脸”———历经过草原、森林草原、针叶林以及荒漠化草原和荒漠等多次转换。
黄土高原的形成和青藏高原的隆升，加快了侵蚀和风化的速度，在高原周围的低洼地区堆积了大量卵石、沙子和更细的颗粒。每当大风骤起，在西部地区便形成飞沙走石、尘土弥漫的景象。