羅布泊本是新疆第一大湖，又名羅布淖爾。羅布淖爾系蒙古語音譯名，意為多水匯集之湖。一世紀時的《漢書》描述它“廣褒三百里，其水亭居，冬夏不增減”。戰國時的《山海經》稱它為“沏澤”；《漢書·西域傳》又稱其為“蒲類海”，說它“廣袤三百里”，即指其長或寬可達300里之遙。這個范圍正好和衛星照片上所看到的大耳朵的最外層湖堤吻合，面積至少可達五六千平方公里以上。到了北魏，湖面縮小了，且近圓形，《水經注》稱其“廣輪四百余里”，可和衛星照片中部湖堤形態相當。隋唐時期，湖面又縮了一些，《沙州圖經》記為“周廣四百”。渭代末年，進一步縮小為“東西長八九十里”(劉清和等探查)。1942年的《新疆地貌》上記為面積“2520平方公里”。到了1966年則“南北長僅100公里，東西寬僅3～16公里”了(《治沙研究》)。

羅布泊是塔里木河、孔雀河和疏勒河的終端湖，水源主要靠這些河流的補給。羅布泊干涸的原因是由于人類經濟活動對河流徑流重新分配的結果。自西漢中葉起，這些河流的中上游地區大興屯田，大量引水灌溉，致使注入湖泊的水量逐漸減少。特別是解放以后，更是大規模地開荒造田，河流下泄水量劇減，塔里木河水流到阿拉干附近即已斷流，孔雀河水到達營盤附近就逐漸干涸，疏勒河水早在清代中葉就已無余波供給羅布泊了，致使這里成了一個完全干涸的世界。

清代，阿彌達深入湖區考察，撰寫《河源經田名》卷九中載：“羅布淖爾為西域巨澤，在西域近東偏北，合受偏西眾山水，共六七支，綿地五千，經流四千五百里，其余沙嘖亟限隔，潛伏不見者不算。以山勢撰之，回環紆折無不趨歸淖爾，淖爾東西二面百余里，西北百余里，冬夏不盈不縮……”

地理學家徐松在《西域水道記》的插圖中標明塔里木河匯注孔雀河下泄羅布泊。意大利商人馬可·波羅，俄國探險家H·M·普爾勢瓦爾斯基，瑞典地理學家斯文赫定，美國人哥丁頓，英國人斯坦因，日本人桔瑞超和法國人邦瓦洛等，都考察過羅布泊，并留下精彩的描寫。

1930-1934年，我國科學工作者黃文弼，陳崇器，赴羅布泊實地考察，還實測了地圖。建國后，1959年，1980-1981年中國科學院組織過規模的羅布泊考察。

羅布泊的神秘，首先在于這里獨特的嚴酷環境，酷熱、干旱、風沙、雅丹、鹽殼阻擋著人們向它接近，給羅布泊罩上了一層層神秘的“帷幕”。這里，年降水量不足10毫米，有的地方甚至數年滴水不降，而蒸發量卻高達3000毫米以上，超過降水量的數百倍！