起初科学家推测“撒哈拉眼”形成的原因应该很简单，即在遥远的过去，一颗来自外太空的陨石撞击到这里，形成了一个巨大的陨石坑，并慢慢风化，从而逐渐形成了这种奇特的结构。但后续研究已经否定了这种猜测。一个最直接的证据是，当陨石撞击地球时，撞击区的岩石会发生气化、机械变形、熔化、热分解、相变等。由于高温，会产生一些特殊的矿物(如柯石英)。然而事实上，研究人员并没有在“撒哈拉之眼”附近发现这种矿物。

“陨石撞击说”被否定后，地质学家对“撒哈拉眼”做了大量的勘探工作。经过深入研究，他们提出了更合理的解释，即“穹丘结构和差异风化”。简单来说，所谓“穹丘”，是指在地平面上“拱起”的一种地质构造。一般来说，如果地表下有大量的粘性流体(如岩浆)上涌，但上涌的趋势被地表的岩石等物质阻挡，那么就很可能形成“穹丘”。科学家推测，数十万年前，由于地质活动的影响，在这片区域的表面形成了一个巨大的“穹顶”。地质活动平息后，这个“穹丘”进入了漫长的风化过程。
由于穹窿内岩石成分不同，相对较软的岩石(如石灰岩、泥岩)易受风化侵蚀，会逐渐形成洼地，而相对较硬的岩石(如石英岩、辉长岩)由于不易风化，会逐渐形成凸出的环形脊。这就是所谓的“差异风化”。在这种机制的长期作用下，撒哈拉眼具有独特的同心结构，使其看起来像一只巨眼。至于它的蓝色眼球，是用石英岩装饰的。
起初科学家推测“撒哈拉眼”形成的原因应该很简单，即在遥远的过去，一颗来自外太空的陨石撞击到这里，形成了一个巨大的陨石坑，并慢慢风化，从而逐渐形成了这种奇特的结构。