塞罕坝风大荒漠化主要是三个原因叠加的。首先当地位于河北北部，冬季西北风经过蒙古高原后增强，风速比平原地区高30%以上。其次历史上过度砍伐导致森林覆盖率从11%骤降到7%，失去树木固沙能力。降水集中在夏季且年降水量仅400毫米左右，不足以维持植被生长。

因为塞罕坝位于燕山余脉和内蒙古高原过渡带，这个位置刚好卡在两种气候区的交界处。根据气象局1958年观测数据，冬季这里的平均风速达到6.8米/秒，比北京同期的4.2米/秒高出62%。更关键的是，当地在1960年代前森林覆盖率只有11%，而正常北方林区要达到35%以上才能有效防风固沙。当1962年人工造林后，虽然覆盖率回升到82%，但根系深度不足1米的灌木林根本锁不住沙土。2010年卫星遥感显示，塞罕坝每年因风蚀损失表土达120万吨，相当于每平方公里流失3层楼高的土层。这种持续的风蚀加上年降水不足400毫米的干旱条件，就像给沙地装了永动机，导致裸露的沙粒被风卷走，裸露面积从1970年的80%扩大到现在的65%。