据科考队专家介绍，随着气候的变化，罗布泊的逐步退缩，河流和罗布泊之间入湖的高差加大，河水的流速加快，河流下切，下切的过程则使高地越来越高。专家解释说，随着高地的抬升，人们取水开始变得困难，穿城而过的古孔雀河支流也渐渐干涸，最终古孔雀河改道而行，罗布泊湖水大量萎缩，人们离最近的水源也要走好几公里，科学家表示，在这种环境下，社会体系已经相当脆弱，经受不起任何例如灾害、战争，经济衰退等大的人文自然波动。
专家因此认为楼兰古城的消亡与气候变化有着密切的关系，或者可以说是主要的原因之一。而其他的诸如战争、（丝绸之路）改道和其他的政治、经济和社会结构的变化，则只是楼兰古城消失一个次要的原因。最近有学者运用空间遥感技术，通过对大量图像的判译，从环境地质学角度分析研究了楼兰地区古河道的变迁，认为楼兰古城衰亡的真正原因是由于古城所在地古孔雀河上游先后出现过两处滑坡崩塌，造成堵江，形成堰塞湖，从而切断了楼兰古城的供水源。古孔雀河是当时流经楼兰地区的惟一河流，也是楼兰古城惟一的淡水源，楼兰终因断水而被遗弃乃至消亡。
楼兰古城
还有人提出，楼兰古城的消亡是因为人类不尊重自然导致的。比如乱砍乱伐胡杨，致使生态恶化，无法居住。这个观点的证据之一就是当时此地盛行的木葬。在楼兰古城附近，曾发现了神秘莫测的太阳墓。这种墓葬外表奇特，围绕墓穴深埋着一层又一层由细到粗的圆木，圈外又呈放射状埋放着一行行圆木，就像太阳的光芒，正是因为这种墓葬外表酷似太阳，被称为太阳墓，已发现的七座墓葬中，最多的一座竟然用了一万多棵圆木。
还有人认为，是洪水毁灭了这座地处交通要道上的古城等等。从目前的状况看，这种争论还将持续下去，楼兰的神秘也许将永远无法揭开。
