月牙泉处于鸣沙山环抱之中，因其形酷似一弯新月而得名。古称“沙井”，又名“药泉”，一度讹传“渥洼池”，清代正名“月牙泉”。

千百年来沙山环泉而不被掩埋，地处干旱沙漠而泉水不浊不涸，实数罕见。泉内星草含芒、铁鱼鼓浪，山色水光相映成趣，风光十分优美。