本文通过对巴丹吉林沙漠丘间湖泊和古日乃、雅布赖、阿拉善右旗等地及其周围浅层地下水离子化学成分分析，探讨了沙漠地区湖水与地下水化学成分特点、水化学类型、空间变化和湖水补给来源。结果显示，巴丹吉林沙漠湖泊水的pH、盐度、TDS和电导率均远远大于地下水。湖水样品中Na+和Cl-含量占绝对优势，大多数盐度较高的湖泊属于Na(K)-Cl-(SO4)型，个别盐度较低的微咸湖属于Na-(Mg)-(Ca)-Cl-(SO4)-(HCO3)型。地下水的化学类型多数为Na-(Ca)-(Mg)-Cl-(SO4)-(HCO3)型，属微咸水，个别为Na-Cl-SO4型的咸水。沙漠东南部湖群水的pH值、盐度、TDS和电导率比较低，呈微碱性，属微咸湖；而北部湖群水的pH、盐度、TDS和电导率远远大于东南部湖群，呈中等碱性，为盐水湖。湖水离子化学特征显示沙漠东南部湖群自南向北的演化趋势为：微咸湖→咸水湖→盐水湖。湖水离子化学成分短时间序列变化指示，近9年宝日陶勒盖、巴丹东湖、巴丹西湖、诺尔图、呼和吉林湖水中的大多数离子的含量有所降低，表明其近9年来淡水补给量增多。湖水化学成分与湖水位高度显示，巴丹吉林沙漠湖群湖水流向是由东南流向西北。水化学成分和水位分布高度表明，该区沙漠湖水主要来自当地降水补给和来自沙漠东南缘雅布赖山和南缘的黑山头山地降水的补给，而来自祁连山地下水补给的可能性非常小。