大约在北魏时期，北匈奴又西迁到了粟特一带，也就是奄蔡之地，大约在咸海以西的地方。《北史》记载：“粟特国，在葱岭之西，古之奄蔡，一名温那沙，居于大泽，在康居西北，去代一万六千里。先是，匈奴杀其王而有其国，至王忽倪，已三世矣”。北匈奴派遣使者到北魏为公元445年，可以推算出匈奴大约在360年占据奄蔡。奄蔡是古代西徐亚人的一支。
在中国文献中，又将阿兰等同于奄蔡，《魏略· 西戎传》记载：“奄蔡国， 一名阿兰，皆与康居同俗，西与大秦，东南与康居接。” 实际上，阿兰人是伊朗语族人群，他们在1到3世纪驱逐了西徐亚人了，占据了瑙河至里海的西部草原。北匈奴占据的奄蔡实际上就是被阿兰人占据的奄蔡。随后匈奴继续向西挺进，于是就进入了黑海北岸，开始被欧洲历史学家记载。阿米安记载到“匈人，这一鲜为古代作家所知的民族，居住于亚述海附近的冰冻海洋”，这里的冰冻海洋也就是黑海一带。
为什么匈奴会在4世纪继续西迁呢？根据气候分析，当时亚欧大陆进入了相对寒冷的阶段，在亚欧大陆东部的游牧民族也不断南下，出现了“五胡乱华”，建立了十六国和北朝。在东欧，因为气候寒冷，导致森林地带北移，里海、咸海沿岸的草原面积扩大，刺激了中亚民族的继续西迁。而中欧的民族也在气候变冷的情况下，不断迁徙到温暖的地中海一带，引发了连贯的民族迁徙反应。
匈牙利博物馆的阿提拉像
但是在西迁的过程中，北匈奴的族群不断加入塞种人、西徐亚人、伊朗族群等新的族群，导致其主体都可能发生了巨大的变化，演变为了匈人。尽管如此，匈人在体质特征上还保留着许多的亚洲民族甚至部分的蒙古人种的特征。
