中国第四纪黄土分布于中国北纬34°～45°地区，主要堆积于海拔2000米以下各种地貌单元上。堆积区处于北半球中纬度沙漠—黄土带东南部干旱、半干旱区，呈东西向带状分布于西北、华北等地，以黄河中游最为集中，南界可抵长江下游两岸。堆积中心位于陕西省泾河与洛河流域中下游地区，最厚达180～200米，兰州附近黄河最高阶地上黄土厚达300米左右。总面积 38万公里，构成世界最大、堆积最厚的黄土高原，此外黄土状沉积物的分布面积有25万多公里。堆积始于距今240万年前，至今仍在进行。根据沉积特征、古生物、古土壤、地球化学及绝对年龄测定等方面的研究，刘东生（我国著名地质学家，国际第四纪研究联合会原主席，国际杰出第四纪地质环境学家）等将中国黄土划分为早更新世午城黄土、中更新世离石黄土及晚更新世马兰黄土。其粒度组成与矿物组合，在空间与时间分布上均有一定规律。颗粒以粉沙占优势，一般在50％以上，粘土占15～30％，细沙不到30％，大于0.25毫米的颗粒极少。在黄河中游地区，从西北向东南有粗颗粒减少、细颗粒增加的趋势。中国第四纪黄土的矿物成分以石英为主，占50％以上，其次为云母、角闪石、长石等，风化程度很弱。

　　上述变化反映了中国黄土的风成特征。黄土剖面中出现的数层乃至十几层古土壤条带，是气候相对温和湿润、风力减弱、粉尘堆积停顿时的产物，代表了沉积间断。离石—午城黄土中的古土壤属于褐土型，形成于森林草原环境；马兰黄土中的古土壤属于黑垆土型，形成于草原环境，且发育较弱。黄土与古土壤的交替出现，反映了第四纪期间的干湿、冷暖变化，及晚更新世更显干冷的趋势。黄土高原的深厚黄土地层有着丰富的生物遗存，保存着非常完整的黄土-古土壤系列，记录了200多万年以来黄土高原地区，乃至欧亚大陆所发生的重大地质事件，如生物气候环境变迁、新构造运动等，是反映全球气候长期变迁的最好纪录。研究黄土与古土壤沉积序列有助于建立第四纪气候变化序列，并可与深海沉积的同位素温度曲线相印证。