有壹天，古老的河道依然是壹個湖泊。認為月牙泉是附近黨河的古河道。很久以前，黨河改道，古河道大部分被流沙淹沒。只有壹段月牙泉地勢低窪，因地下潛水而匯入湖泊。湖水不斷被地下暗流補充，所以不會枯竭。
第二，斷層滲入泉水。認為月牙泉南側有壹條東西向斷層。斷層的下盤擡高了地下含水層，當下盤下降到附近的地下水位時，地下水流向外流入泉水。
第三，風蝕湖。即隨著風蝕的加劇，原有的風蝕窪地到達地下水位深處時，在新月形沙丘的內灣形成壹個泉湖。
第四，人工挖掘。認為月牙泉和半月牙的形狀栩栩如生，似乎是人為刻意修飾的結果。此外，古籍中還有“沙井”的記載，因為稱井壹定是人類勞動的結果。
延伸資料月牙泉有“三寶”:鐵背魚、七星草、五色沙。
2015七月底以來，著名景點月牙泉出現了罕見的魚出水的景象。8月1日，敦煌旅遊局工作人員接受采訪時表示，這些魚每天早上都會浮出水面。雖然有很多遊客靠近拍攝，但他們並沒有離開。根據它鐵背的特征，很多當地人判斷它是消失多年的鐵背魚。圖為月牙泉中成群出現的鐵背魚。
當地未能準確解釋近年來魚類出現的不尋常景象。月牙泉位於敦煌以南7公裏的鳴沙山北麓。因為“古沙不灌泉，泉不枯”而成為奇觀。據傳月牙泉有“三寶”:鐵背魚、七星草、五色沙。
記者梳理發現，連續多年下降的月牙泉水位近年來逐漸恢復並維持在1.5米左右，經常出現泉水上漲溢出圍欄的場景。
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