祁连山的冰雪融水持续补充着月牙泉一带的地下水层，月牙泉靠地下水不断地补给才保证了千年不干涸。

其实，月牙泉并非不会干涸，在早些年间，因为人们垦荒造田使得敦煌的地下水位下降，导致月牙泉枯竭过。后来景区的管理人员从周围向月牙泉输送水源来勉强维持住月牙泉的美景，靠这样的“输液续命”模式，才能将月牙泉的水位勉强维持正常。