新月形沙丘主要是在单风向作用下由沙堆演变而成的，状如新月，弧形突向主风向，迎风坡缓而成凸形，坡度10—20°，背风坡陡而微凹，坡度为28—33°，相当于沙子的最大休止角。
新月形沙丘最初形态是一种较小的盾状沙堆。盾状沙堆一经形成，就成为风沙流运行的更大障碍，贴地层气流在沙堆的背风坡会发生分离，形成具有水平轴的涡旋，速度减弱，使气流搬运的沙粒过丘顶后，在背风坡的涡旋区沉积下来。随着沙子不断沉积，盾形沙堆尺寸的增长，北风坡沉积量相对最大位置愈来愈接近顶部，遂使背风坡的坡度不断加陡，当坡度达到沙子的最大休止角（34°）时，沙体发生剪切运动，部分沙粒崩坠，形成小落沙坡，发育为雏形新月形沙丘。此后，随着沙丘的不断堆积增高，气流分离愈来愈厉害，涡流的尺度和强度都不断加大，小落沙坡进一步扩大。在同一发展过程中，沿沙堆两侧绕过的气流，把沙子搬运到两侧的前方堆积（由于两侧较顶部低矮，移动就快），在沙丘的两翼逐渐形成了两个顺着风向前伸的兽角。这样，就形成了典型的新月形沙丘。
沙丘移动的主要影响因素有：
（1）输沙量，沙丘移动速度与风速的三次方成正比，而输沙量与起沙风速的三次方成反比。
（2）沙丘高度，沙丘移动速度与沙丘高度成反比。
（3）沙丘移动速度还受植被、沙丘水分及下伏地面因素影响。植被能减小风速，沙粒湿润需要更高的起沙风速，下伏地面粗糙可阻碍沙粒起动。
