吐鲁番盆地的形成原因主要包括以下几点：
地壳运动
吐鲁番盆地是一个典型的地堑盆地，地壳断裂陷落形成。
在地质年代的侏罗纪、白垩纪、第三纪和第四纪期间，盆地逐渐凹陷形成。
特别是距今3000万年前的喜马拉雅造山运动期间，盆地北缘的博格达山急剧上升，而盆地南北缘的库鲁克塔格山上升幅度较小，两山之间断裂陷落，最终形成了北高南低、西宽东窄的不对称盆地。
气候因素
吐鲁番盆地气候极度干旱，年降水量极少，一般在100毫米以下。
盆地内年日照逾3200小时，夏季炎热，6~8月份平均气温在38℃以上，有“火洲”之称。
盆地内风力强劲，春秋季风暴每秒达50米，有“风库”之称。
外力沉积作用较弱
由于吐鲁番盆地气候极度干旱，地表河流少且水量小，搬运和沉积能力极差，故盆地中堆积物极其微少。
山地阻挡作用
在第四次新构造运动中，盆地中部形成了火焰山，这座低山的阻隔作用使得从天山被流水携带下来的风化物质只能在山北积累，而山南受到保护，避免了在盆地地表长期堆积。
水源补给因素
西北地区本身气候干燥，蒸发量在3200毫米以上，而盆地内年平均降水量仅16毫米。
降水分布不均，局部降水较多，季节差异性较大，持续性降水少，但也形成了盆地内的片片绿洲。
综上所述，吐鲁番盆地的形成是地壳运动、气候干旱、外力沉积作用较弱、山地阻挡作用以及水源补给等多种因素共同作用的结果。