黄土高原传统土窑的功能反映了人对特定地域的适应方式
追溯窑洞的最早年代，可能要算仰韶半坡时期的窑穴遗存了。西北黄土干燥，远古先民凿穴而居是很普遍的，它应该是人类最早的一种适应地域环境的居住形式之一。这种居住方式不只在北方，在土质干燥的一些南方地区也曾发现。《孟子·滕文公》记载“下者为巢，上者为营窟”，即地势低洼潮湿的地段作巢居，地势高亢燥爽的地段作穴居。黄河流域的中游广阔而丰厚的黄土层，为穴居方式提供了有利条件。
窑洞是人与自然生态相适应的最好典范，属于生土建筑的一种。黄土质地细密，含有一定的石灰质，其土壤结构呈垂直节理，质地细腻、土粒紧密、均匀干燥，壁立而不易塌陷，为人们提供了最好的生土建筑的性能，适合横穴和袋型竖穴的制作。从生态理念讲，若在完成某项工程的所有程序中，人类活动对自然的干扰越少，这项工程的生态价值就越高。西北的窑洞建造充分利用了黄土地区丰厚的黄土资源，就地取材，因地制宜，使当地的黄土物尽其用，既弥补了这些地区燃料与木材的短缺状况，又适合人类生理性居住要求，冬暖夏凉。另外，这些窑洞结合当地的地形地貌，充分利用沟壑、坡地和坪塬，在人多地少的情况下，具有一定节约用地的意义，利用坡地挖窑，不破坏任何的土地资源和生态环境。所有这些合理性，本质上都是当地人们对地域环境的适应性，对环境干扰最小。
窑洞作为一种固定的建筑形式走向完善，肯定走过了一个漫长的适应性改进过程。有学者认为与古人凿崖而成的烧陶的窑炉有关系，故称窑洞。《诗经·大雅·绵》曰：“古公覃父，陶复陶穴，未有家室。”汉郑玄笺：“复者，复于土上；凿地日穴，皆人陶然。”在古时陶和窑同音通义。在中国和日本都有称陶瓷业为窑业的传统，在陕西、河南、山东一带陶瓷工场，人们很少说“陶瓷”，而总是称其为“窑活”“窑货”，“陶瓷厂”也只说是“窑场”。也就是说，陶和窑是可以通用的。因此，“陶复陶穴”这句话就有可能是两种居室的形态，“陶复”也许是属于平地而起的土庄子式窑洞，“陶穴”则是在土崖上凿穴而成的靠山式窑洞。由此看来，有关窑洞的文字记载至今已有三千多年。
西北黄土高原窑洞的种类很多，从建筑的布局结构形式上划分可归纳为，靠崖式窑洞，下沉式窑洞、独立式等形式（图4-35）。其中靠山窑应用较多，它是建筑在山坡，土原边缘处，常依山向上呈现数级台阶式分布，下层窑顶为上层前庭，视野开阔。下沉式窑洞则是就地挖一个方形地坑，再在内壁挖窑洞，形成一个地下四合院。独立式窑洞也称箍窑，不是真正的窑洞，是以砖或土坯在平地仿窑洞形状箍砌的洞形房屋。
图4-35 窑洞的类型
1.靠崖式窑洞
靠崖式窑洞就是将风水较好的黄土立坡、黄土立崖面直接挖成窑洞山洞或靠坡向外的箍窑。崖式窑洞有靠山式和沿沟式，窑洞常呈现曲线或折线型排列，有和谐美观的建筑艺术效果。在山坡高度允许的情况下，有时布置几层台梯式窑洞，类似错层的楼房。靠崖式崖洞一般是在黄土山坡的边缘，沿直立土崖横向挖掘的土洞，内部为拱形，底部多为长方形。靠崖式窑洞往往会将多口崖洞排列在一起，并列各窑可由窑间隧洞相通，也可窑上加窑，上下窑之间内部可掘出阶道相连。
2.下沉式窑洞
下沉式窑洞就是地下窑洞，简称地窑，主要建在黄土高原的塬上。所谓塬是一种地势平坦未曾被冲刷的黄土地貌，但塬周边有流水冲刷而成的沟壑和土崖。塬上适合建造下沉式窑洞。这种窑洞的做法是：先在塬上选一块靠沟崖的地方挖一个方形的大地坑院子，然后在方坑四壁开凿窑洞，形成类似四合院的窑洞布局。一般坑院的阳面为住人窑孔，阴面为圈养牲畜的窑孔，通常在院落的某一角斜向上挖一个通道，连接窑洞院落与外界。这种形式的窑洞多用在缺少天然的土崖的地方。
3.独立式窑洞
独立式窑洞是一种夯土掩盖的拱形房屋，土窑主要有土墼拱和土坯拱两种，也有砖拱石拱窑洞。独立式窑洞无须靠山依崖，相当于平地筑起的拱形房，具有窑洞的许多优点，可建成单层，也可建成多层窑楼。独立式窑洞不是掏挖形成的，而是拱箍成型的，通常用砖或土坯在平地仿窑洞形状箍砌洞形房屋，因此也称箍窑。独立式窑洞保留了窑洞冬暖夏凉的优点，不受地形的限制，可以灵活地组合到一起。
同属黄土高原地区，由于各地地域特征的二次差异，其生活方式也不完全相同。比如甘肃庆阳、平凉、宁夏固原等地的窑洞与陕北窑洞形式与特点不完全一样。区分有崖庄院、地坑院、半明半暗的半地坑庄院等，因为土窑中温度适中，湿度宜人，一年四季无大差别；且空气新鲜洁净，无任何污染；更重要的是能防御放射性元素的侵害，真正是养身长寿的绝佳之地。甘肃庆阳是我国黄土最为深厚的地区，这里黄土地貌丰富，坪塬地形较多，窑洞形式也最为丰富，中国民俗学会将庆阳市命名为“窑洞民居之乡”。
陇东地区是我国黄土最为深厚的地区，水土流失相对陕北、天水、定西等地较弱，塬上面积很大，是重要的耕种区，居民主要以平房为居住形式。但沿着沟壑的坪塬地带的人们仍然喜欢窑洞居住方式。这里的窑洞形式较为特别，其窑洞建造方式大体为：先挖一个巨大的矩形坑，各家大小不一样，一般为30米×30米×6米，这相当于一个大院子，然后在阳面坡壁上挖2～4个数量不等的窑室，主要用于住人、盛放口粮等，东西坡壁较短，主要为厨房、杂物等窑室。阴面坡壁的洞室大都养牲畜、盛放饲料等。这种窑洞居住方式要解决两个重要问题，一是排水问题，由于靠近沟峡地带，所以直接从地掏挖排水道到沟坡地带，将污水、雨水排出，二是人和物的进出问题，通常的方法是在院内和院外的走道之间打通一条狭长的穴道将院子与外街连接在一起，利于人的出入。相对于陕北窑洞，陇东地区的这种窑洞的防盗功能较好，这在旧社会是最重要的功能之一。此外还观察到，陇东窑洞的拱形顶处略带尖角，类似于西北穆斯林的尖拱门窗造型，与陕北圆弧形拱顶不同，这是否与陇东位于地震带及回民聚居等因素有关，需要进一步考证。
窑洞里面的各类生活设施是与其生活环境相适应的。最有特色的要数灶头和炕头的组合，炕头和灶头是连通在一起的，当地有句俗话叫“锅台挨炕，烟囱朝上”，做饭时的烟火顺便就能把炕烧热，一举两得。窑洞中的许多生活器具不同于一般平房院落中使用的器具。最典型的就是放置在窑洞的最里面的陶瓮和瓦罐，整齐地放在分层的架板上，俗称为“板架柱儿”，陶瓮里分别装着各种粮食，有米有面、有糜子、有大豆、有玉米等。这些装粮食的陶瓮，又称面罐，属于陶器。
所谓瓦器就是在陶土中掺入了沙粒烧成的，和一般的陶器比较起来，烧成温度较低，孔隙较大，不能装水之类的液体，但装米面之类的粮食最好，因为透气性好。一些用于盛放酱醋油的瓦罐上都上了釉彩，这些器皿质地致密，里面盛放着食醋、腌菜、咸肉、浆水、醪糟、米酒等日常食品，夏季这些食品很少变质腐化，由于窑洞中的温度较低，其色泽和味道都很地道。上了黑釉的陶罐，被擦主人擦得干净锃亮，一尘不染，有的漆黑瓦罐上还画了各种艳丽的花纹图案，有花卉蝴蝶，有神话故事，有动物飞禽等。2008年5月底海尔集团针对家电产品下乡政策做一系列的地域性需求模式调查研究，课题组在庆阳市镇原县成上庄村调查时，进了一个四合院式的窑洞农户，当要求看看农家的口粮、蔬菜等盛放保存情况，主人先领调查人员进了一口紧挨卧室的窑洞，洞中央纵向安放了三个用柳条编制的大囤子，囤子里盛放的小麦已有八成满，小麦堆成馒头状的圆顶造型似乎是主人有意的讲究。小麦四周还堆放了鸡蛋，摸上去凉凉的，感觉很新鲜。接着又拐进了一个狭长的通道，五月底的天气外面已有点热辣，但在灯泡的亮光下人呼出的气还是雾状，走了足有10米还没到头，在地道一个宽敞的地方看到了苹果、萝卜、包心菜等，去年存放的果菜，现在但都新鲜如初，一尘不染，其保鲜效果大大超过现代冰箱的冷藏技术。当问及家电使用情况时他们说住在窑洞中的居民很少使用冰箱、冰柜。
洛川一带窑洞一般没有专门的客厅，大都是厨房兼客厅，由家中辈分最高人居住，这里是家庭活动的中枢，一日三餐、待客议事都在这里举行。里面的最主要的设备应属当地常见的灶头和炕头，一般炕头和灶头是挨在一起的，当地有句俗话叫“锅台挨炕，烟囱朝上”，做饭时的烟火顺便就能把炕烧热，一举两得。炕上铺着毡子，放上小炕桌，具有浓厚的黄土高原风格，还透露出一些游牧民族生活的遗风。因为这一带自古以来就是游牧民族和农耕民族混合居住的地方。在当地殷实人家的客厅里，我们看到有中原一带家庭常用的案几、八仙桌、官帽椅、太师椅等，由此可以看出，洛川虽然属于陕北，但也受到关中文化的影响。因为关中交通方便，和中原交流频繁，一些有钱人家里的摆设喜欢采用原式的，事实上一眼就能看出只是经济水平提高的反映。但这也丧失了本地文化的底蕴，无论从窑洞格局还是当地风俗都是没有延伸性、传承创新性、生态合理性。说明当地的文化是替进式传播的。
为了真正深入陕北人的窑洞生活，我们来到洛川县的谷咀村，和当地的村民们住在一起。我们居住的人家是一个典型的洛川塬上的窑洞式农家四合院。院门正对着的有一排三孔窑洞，这是正房，两旁是泥巴墙垒成的偏房，正房住人，偏房养牲口和放农具。和所有的陕北窑洞一样，他们房间里最重要的部位，也是炕和灶台。[27]
窑洞除了冬暖夏凉的保温效果之外，还有很好的保湿和防沙尘效果，特别是陇东和固原一带的塬上窑洞，窑洞内天然补湿原理类似于其天然恒温效应，黄土自身有很好地保持水分的特点，深层的水分总是在缓慢向外层扩散，窑洞里面是最先接受扩散的地方。特别在夏季窑室中的相对湿度要高于室外，湿度好自然尘土就少，再加上黄土土质的比重相对于沙漠地区的碱性土质的比重要高（图4-36）。
图4-36 西北黄土高原地区的窑洞民居