بينما تكون الصحاري جافة يمكن العثور عليها في جميع أنحاء العالم، بينما قد نفكر في الصحراء على أنها قطعة أرض حارة وجافة يمكن أن تكون باردة أيضًا، بغض النظر عن المنطقة فإن أي صحراء عادة ما تكون باردة في الليل وتتلقى القليل جدًا من الأمطار، ومع ذلك فهم ينتجون نباتات تكيفت مع مثل هذه الظروف المعيشية.
تستحضر الصحاري أفكارًا محددة حول التضاريس وعادةً ما تكون جافة ورملية أو صخورًا أو مزيجًا من كليهما، إن كيفية تعريف المنطقة الأحيائية للصحراء لا تتعلق بأنواع الصخور أو كمية الرمال أو حتى درجة الحرارة لأن هناك صحارى باردة وساخنة، التفسير البسيط هو أن الصحاري عبارة عن مناظر طبيعية طبوغرافية تتلقى القليل من الأمطار في عام نموذجي.
أن النظام البيئي يعتمد على نوع من الصحراء مثل الصحاري المعتدلة والتي يشار إليها أيضًا بالصحاري الباردة أو الصحاري الساخنة أو شبه الاستوائية، الصحارى الساخنة والصحارى الباردة لها أنواع مختلفة من النظم البيئية ومع ذلك على الرغم من اختلافهما الشديد إلا أن هناك بعض أوجه التشابه بين نوعي الصحاري، فيما يلي أوجه التشابه بين الصحاري المعتدلة وشبه الاستوائية:
بشكل عام تتكون الصحاري من عدد من المكونات اللاأحيائية بما في ذلك الرمل ونقص الرطوبة ودرجات الحرارة المرتفعة وأي شيء يشكل نظامًا بيئيًا غير حي، ومع ذلك هناك أيضًا عدد من العوامل الحيوية التي تؤثر على الصحاري والتي تشمل الكائنات الحية مثل النباتات والحيوانات.
تختلف درجة حرارة الصحراء بسبب موقعها الجغرافي ومع ذلك فإن سمة جميع الصحارى هي الجفاف، تنعكس الحرارة عن طريق بخار الماء والذي يكون إما على شكل غطاء سحابي أو رطوبة مما يؤدي إلى تأثير التبريد، بسبب التفاعلات والخصائص تتعرض الصحاري لدرجات حرارة قصوى بغض النظر عما إذا كانت حارة أو باردة.
يمكن أن تؤدي تقلبات درجات الحرارة إلى تأثيرات أخرى، يغرق الهواء البارد ويرتفع الهواء الدافئ لذا فإن التغيرات السريعة في درجات الحرارة تجعل الهواء يتحرك بسرعة من مكان إلى آخر، وبسبب ذلك فإن الصحاري عاصفة وهذه الظروف تساهم في التبخر، ينتقل حوالي 90٪ من ضوء الشمس المتاح عن طريق الهواء الجاف الصافي والذي بالمقارنة مع المناخ الرطب النموذجي يرى 40٪ من ضوء الشمس المتاح، يحتوي ضوء الشمس الإضافي على أشعة فوق بنفسجية يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة للنباتات والحيوانات والبشر.
تتميز البيئة الصحراوية بتساقط الأمطار الذي لا يمكن التنبؤ به وغير المتكافئ على الرغم من أن هطول الأمطار ضئيل في طبيعته، يمكن أن تختلف كميات هطول الأمطار من سنة إلى أخرى، قد يبدو الأمر في بعض السنوات كما لو أن هطول الأمطار في الصحراء أكثر من المعتاد ولكن في معظم السنوات يكون هطول الأمطار قليلًا جدًا، يمكن أن تكون هناك سنوات كاملة لا ترى فيها الصحراء قطرة مطر.
الماء مهم في كل مكان ولكل كائن حي وهي بالطبع مهمة للغاية في الصحراء، بسبب نقص المياه قامت النباتات بإجراء تعديلات كبيرة، ومن هذه التعديلات:
1. تظل بذور النباتات السنوية نائمة حتى وقت هطول الأمطار الكافية لدعم النبات الصغير.
2. الصبار والنباتات النضرة الأخرى تخزن الماء في عمودها الفقري وهي أوراق متبقية، الجذع هو المكان الذي تحدث فيه عملية التمثيل الضوئي ويكون للساق طيات قادرة على التوسع بسرعة عند سقوط المطر.
3. دائمة الخضرة لها بشرة وثغور غائرة على الشجيرات تساعد على الاحتفاظ بالمياه وتمنعها من الهروب، على سبيل المثال يتم تثبيت أوراق نبات هولي بزاوية 70 درجة بحيث تضرب الشمس جوانبها فقط، عندما تغرق الشمس في السماء تتعرض الورقة بأكملها، يوجد غطاء ملح ناعم على الأوراق مما يساعد على عكس الشمس عن النبات.
تتكون أكثر من خمس مساحة الأرض من الصحارى، يمكن أن يخلق نقص المياه مشكلة بقاء لأي إنسان أو حيوان أو نبات أو كائنات حية، إلى جانب انخفاض هطول الأمطار تعاني الصحاري من كمية كبيرة من فقدان المياه من التبخر من الأرض ومن خلال نتح النباتات، التبخر هو مزيج من التبخر والنتح والتبخر المحتمل هو مقدار الماء الذي يمكن أن يضيع بسبب النتح والتبخر إذا كان ذلك ممكنًا، يقيس العلماء هذه الكمية في ظل ظروف خاضعة للرقابة باستخدام وعاء كبير من الماء.
تُعرف التربة في الصحراء بخشونتها مما يسمح بمرور الرطوبة القليلة الموجودة فيها بسرعة مما يعني أنها ليست متوفرة للنباتات، تتراكم الأملاح نتيجة ارتفاع معدل التبخر وتصبح التربة قلوية وتحد من نمو النبات وهو ما يعرف أيضًا بالإنتاجية الأولية.
بسبب العملية الكاملة المطلوبة للحفاظ على الحياة في الصحراء فإن التأثير هو أن حجم الحيوانات الفردية محدود وكذلك حجم الحيوانات، تؤدي درجات الحرارة الشديدة والجفاف إلى أن تكون الصحاري واحدة من أكثر النظم البيئية هشاشة في العالم، يجب على زوار الصحراء أيضًا اتخاذ الاحتياطات المناسبة لحماية أنفسهم لأن البيئة تختلف كثيرًا عن أي مكان آخر.
على الرغم من الاعتقاد السائد بأن الأشياء لا يمكن أن تعيش في الصحراء هناك عدد من المخلوقات التي تعلمت البقاء على قيد الحياة على الحياة النباتية المميزة وفي الظروف الصعبة، ومن هذه المخلوقات ما يلي:
1. الثدييات الكبيرة مثل الإبل تبني بيوتها في الصحراء وهي مناسبة للسفر لفترات طويلة من دون ماء، تعيش الأسود في صحاري أفريقيا على الرغم من أنها مهددة بالانقراض بسبب تغير أنماط الطقس ووجود البشر.
2. تجد القوارض الصغيرة منازل في الصحراء حيث يوجد في الصحاري القوارض الصغيرة من الجربوع إلى القنافذ، غالبًا ما توجد الضباع الكبيرة وابن آوى ايضاً في الصحاري.
3. تتناسب السحالي والثعابين بشكل خاص مع المناخ الجاف الحار للصحراء وكذلك الكائنات البرمائية مثل عدد من الضفادع والسمندل.