石窟的修建是古代建築中的一個特殊類型，它既是巨大的建築工程，又是偉大的藝術創作。莫高窟是建築、繪畫、雕塑密切聯繫，實用性和藝術性高度結合的完美的建築整體。它的選址是一項綜合性工程，它與宗教、地形、石質以及朝向、交通都有著密切的聯繫。
石窟寺是印度佛教的產物，是進行宗教活動的場所，與一般寺院沒有多大區別。根據佛教的教義，寺院需要一個「蟬噪林愈靜，鳥鳴山更幽」的清淨的環境，盡量擺脫世俗生活的干擾，以便於學經和修行。所以山林一直成為佛教寺院與石窟的選址對象。「南朝四百八十寺，多少樓臺煙雨中」，大半在山林中。「天下名山僧佔多」，很多的名山都建有寺院。與寺院相比，石窟則有特殊的要求，即起碼要有可供開鑿的崖壁。因此，它的最大特點是在山地，依山開鑿。為了取得天然峭壁與優美的景色，石窟選址往往都注意能依山面水。石窟寺往往藉助壯觀的自然景色，選址在山勢險峻、流水不絕、景色奇麗的地方。敦煌千佛洞的選址，也是這樣。
早在唐代，一個地方統治者在其碑文中就盛讚莫高窟：「西連九隴阪，鳴沙飛井擅其名；東接三危峰，滋露翔雲滕其美；左右形勝，前後顯敞，川原麗，物色新。」「珍木嘉卉生其谷，絢花葉而千光。」從現狀看，千佛洞開鑿在遠離敦煌城東南25公里的鳴沙山斷崖上，這裡大泉河自南向北流去，大泉河兩側都為連綿起伏的沙丘，東面名三危山，西面名鳴沙山。莫高窟選擇在河西由河水沖刷形成的鳴沙山的峭壁上。這裡不僅與世俗生活隔離較遠，更重要的則是由於大泉河的存在形成了一派清幽的大自然風光。距莫高窟15公里的南山谷中有個名叫大泉的地方。這裡的泉水匯合起來向北流經莫高窟，唐代稱為「宕泉」，後來也叫大泉河。大泉河平時是一條清澈的小溪，每遇漲水季，這條小溪就會變成寬闊的河流，澆灌著莫高窟的土地，使宕泉兩岸紅柳叢生、草木青綠。古代勞動人民選中了這些可以生棲的地方，經過辛勤勞動，開荒植樹，種植糧食果蔬，創造了生活的物質基礎，年復一年地開鑿石窟。隨著修洞窟主的增多和洞窟的不斷修建，到唐代時，莫高窟就建成了古人所記載的「斯構矗立，雕檐化出，巍峨不讓龍宮」；更有那「前流長河，波映重閣。風鳴樹道……更澄清淨之趣。」
地質對石窟開鑿是一個很重要的因素。戈壁灘的敦煌為礫岩，石窟的開鑿不能脫離該地區的地質條件，它只能綜合各方面的因素，針對當時的岩石特點，進行不同的加工與處理。在同一崖壁上，石質也多有優劣之分。因為沉積岩在形成過程中，往往出現不同岩石的石層和夾層。敦煌莫高窟的岩石在地質上屬於第四系酒泉礫岩，並夾有砂岩，岩性變化很大，交錯層理髮育，上部為泥質膠結，下部為鈣質膠結。這種由礫石、砂土等自然膠結而成的礫岩層，多呈厚層塊狀。由於它不具有整體岩石的硬度，而是以鬆散的陸相礫岩沉積在河流西岸，因此，經開鑿的洞窟表面高低不平。由於卵石與礫岩的硬度、大小、密度都不一致，給表面處理加工帶來了困難。所以敦煌石窟的加工與造像都藉助於泥作，把石窟的開鑿與泥塑、彩繪結合起來。
在石窟選址中，朝向也普遍受到重視。根據我國的地理氣候條件，最好為南向和東向。西向和北向經常受風雨的侵襲，冬季又易積雪，容易風化。莫高窟選擇在大泉河西鳴沙山東麓的峭壁斷崖上，坐西朝東，與東面的三危山隔河相望。這裡正如莫高窟存唐代《李克讓修莫高窟佛龕碑》所說：「鑿為靈龕，上下雲矗；構以飛閣，南北霞連。右豁平陸，目極遠山」，「西連九隴，東接三危，川恆綺錯，物產瑰奇。花開德水，鳥弄禪枝。」真是一處得天獨厚的好地方。
石窟不僅選址於自然山水之間，而且也往往在重要的交通線上。自漢武帝通西域暢開「絲綢之路」之後，敦煌成了一個繁華的城鎮，絲綢之路的重要交通站。偉大而光明的敦煌，是當年「華戎所交一都會也。」作為中西交流的樞紐，它最先接受西域文化的影響，同時也不斷得到中原文化的充實。印度佛教及其石窟寺在漢晉時期沿著絲路，由新疆傳到咽喉要道敦煌，在當時社會潮流的推動下選擇莫高窟興建佛窟，這是歷史的必然結果，也是中外文化交流的象徵。
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