歷來水火不能相容，沙漠清泉難以共存。但在鳴沙山中，卻能看到沙漠與清泉相伴為鄰的奇景，這就是天下沙漠第一泉——月牙泉。

　　有人説，月牙泉像一位絕世佳人的眼睛——是那樣的清澈、美麗、多情；有人説，月牙泉像位窈窕淑女的嘴唇是那樣神秘、溫柔、誘人； 有人説，月牙泉是一牙白蘭瓜——是那樣碧綠、甘甜、晶瑩。其實，月牙泉最像初五的一彎新月，落在黃沙裏。泉水清涼澄明，味美甘甜，在沙山的懷抱中嫻靜地躺了幾千年，雖常常受到狂風兇沙的襲擊，卻依然碧波盪漾，水聲潺潺，是當之無愧的沙漠第一泉！

　　月牙泉內遊魚成群，岸邊綠草如茵。據傳魚稱“鐵背魚”，能醫治疑難雜病；草稱“七星草”，有催生壯陽作用。據説，吃了魚和草，可以長生不老。因之，月牙泉又稱為“藥泉”。

　　月牙泉邊，白楊亭亭玉立，垂柳舞帶飄絲，沙棗花香氣襲人，叢叢蘆葦搖曳，對對野鳥飛翔，風景如詩如畫。泉南岸臺地上原建有娘娘殿、龍王宮、藥王洞、玉泉樓、雷音寺等雕梁畫棟、勾心鬥角的大片古建築群。

　　月牙泉最早的記載見於東漢《辛氏三秦記》：“河西有沙角山，峰愕危峻，逾于石山，其沙粒粗色黃，有如幹躇。又山之陽有一泉，雲是沙井，綿歷千古，沙不填之。”這裡所記“沙井”便指今日月牙泉。自此之後，關於月牙泉的記載便屢見史籍，並與鳴沙山緊密地連在一起。唐《元和郡縣誌》載：“鳴沙山有一泉水，名曰沙井，綿歷古今，沙填不滿，水極甘美。”

　　月牙泉東西長300余米，南北寬50余米，泉形酷似月牙，四週是高聳的沙山。它的神奇之處就是流沙永遠填埋不住清泉。過去，人們難解大自然的奧秘，卻以豐富的想象力創造出優美的神話傳説來解釋自然現象。相傳很久以前，敦煌一帶是一望無際的大戈壁，沒有鳴沙山，更沒有月牙泉，有一年這裡大旱，樹木莊稼都枯死了，人們乾渴難忍，大放悲聲。美麗善良的白雲仙子路過這裡，聽到人們撕心裂肺的哭聲，心如針刺，傷心地掉下了同情的淚珠。淚珠落地化為清泉，解救了人們乾渴的災難。為了感恩戴德，人們修了一座廟宇供奉白雲仙子。這樣，便惹惱了神沙觀裏的神沙大仙，他抓把黃沙一揚，化作沙山想填埋清泉，趕走奪他香火的白雲仙子。白雲仙子道行淺，鬥不過神沙大仙，便來到九天找嫦娥，借月亮與神沙大仙鬥法。這天正好是初五。白雲仙子借來一彎新月，放在沙山中間化為清冽瑩澈的月牙泉，供人們飲水澆田。神沙大仙又使出妖法，去填月牙泉，嫦娥知曉後，非常生氣，譴責神沙大仙蠻橫無理，欺人太甚，輕輕將衣袖一拂，大風頓生，把填泉的流沙吹上山頂。氣得神沙大仙吼聲如雷，沙山因此而鳴響。

　　關於月牙泉、鳴沙山的形成，還有一個故事：從前，這裡沒有鳴沙山也沒有月牙泉，而有一座雷音寺。有一年四月初八、寺裏舉行一年一度的浴佛節，善男信女都在寺裏燒香敬佛，頂禮膜拜。當佛事活動進行到“灑聖水”時，住持方丈端出一碗雷音寺祖傳聖水，放在寺廟門前。忽聽一位外道術士大聲挑戰，要與住持方丈鬥法比高低。只見術士揮劍作法，口中唸唸有詞，霎時間，天昏地暗，狂風大作，黃沙鋪天蓋地而來，把雷音寺埋在沙底。奇怪的是寺廟門前那碗聖水卻安然無恙，還放在原地，術士又使出渾身法術往碗內填沙，但任憑妖術多大，碗內始終不進一顆沙粒。直至碗周圍形成一座沙山，聖水碗還是安然如故。術士無奈，只好悻悻離去。剛走了幾步，忽聽轟隆一聲，那碗聖水半邊傾斜變化成一彎清泉，術士變成一灘黑色頑石。原來這碗聖水本是佛祖釋迦牟尼賜予雷音寺住持，世代相傳，專為人們消病除災的，故稱“聖水”。由於外道術士作孽殘害生靈，便顯靈懲罰，使碗傾泉涌，形成了月牙泉。

　　月牙泉，夢一般的謎，千百年來不為流沙而淹沒，不因乾旱而枯竭。在茫茫大漠中有此一泉，在黑風黃沙中有此一水，在滿目荒涼中有此一景，深得天地之韻律，造化之神奇，令人神醉情馳。

　　敦煌境內東有三危山，南有鳴沙山，西面是沙漠，與塔克拉瑪幹相連，北面是戈壁，與天山余脈相接。南北高，中間低，自西南向東北傾斜，平均海拔不足1200米，市區海拔為1138米。黨河沖積扇帶和疏勒河沖積平原，構成了敦煌這片內陸平原。一望無際的沙漠和大片綠洲，形成了獨特的自然風貌。綠洲區好像一把扇子自西南向東北展開。由於地處內陸，明顯的特點是氣候乾燥，降雨量少，蒸發量大，晝夜溫差大，日照時間長。年平均降水量39.9毫米，蒸發量2486毫米，全年日照時數為3246.7小時。這裡四季分明，春季溫暖多風，夏季酷暑炎熱，秋季涼爽，冬季寒冷。年平均氣溫為9.4℃,月平均最高氣溫為24.9℃（7月），月平均最低氣溫為-9.3℃（1月），年平均無霜期142天，屬典型的暖溫帶乾旱性氣候。

　　敦煌綠洲由黨河滋補。發源於祁連山的黨河，全長390公里，流域面積1.68萬平方公里，年徑流量3.28億立方米，是敦煌重要的水利命脈，敦煌人民的母親河。境內除黨河外，地面水還有西水溝、東水溝、南湖泉水區，泉水總溢出量為3.14立方米/秒，年徑流量9902.3萬立方米。