月牙泉之所以能够保持不干涸，主要归因于以下几个因素：
地下水补给：
月牙泉位于党河古河道的一部分，其底部有松散的砂砾层，使得地下水能够不断补充，维持泉水的充盈。
祁连山冰雪融水：
祁连山的冰雪融水持续为月牙泉一带的地下水层提供补给。
地形特点：
月牙泉周围沙山高耸，形成了一个环山洼地，风进入这种地形后会上旋，吹走的沙粒也会被风吹送到山脊的另一面，有助于保持泉水的稳定。
人工补水：
由于自然因素和人为活动的影响，如垦荒造田、抽水灌溉、植被破坏和水土流失等，月牙泉的水位曾一度下降。为了保持其水位，人们采取了人工补水的方式，如用周边河流水的回灌，这种“人工输液”的方式是目前维持月牙泉水位的主要手段。
月牙泉的水量并非一成不变，它受到自然条件和人类活动的共同影响。保护月牙泉的水资源对于维护其生态价值和敦煌地区的自然环境具有重要意义