沙漠地区气候干旱、高温、多风沙，土壤含盐量高。植物要有奇异的适应沙漠自然环境的能力，才能生存和生长。因此，沙漠里的植物与一般地区的植物相比较，在外表形态、内部结构，以及生理作用等方面都很不相同。
主要特征有：
（1）由于降水不具规律性，且一年中只降一次或二次雨，甚至常年不降雨。因此，很多植物必须在短暂的数天或数周内，完成萌发、生长、开花和结实之全部生命循环，种子要等待下一次降雨再萌发，有的也许要历经数年。因此，许多沙漠植物是借逃避不利环境而不是仅依靠耐干旱而生存。
一些一年生的植物根却很浅，春天偶然降了点雨，哪怕是很少，只要地表湿润，它们也充分利用起来，蓬勃地生长、开花、结实，在相当短暂的时间里完成它的生命周期，以便躲过干旱高温的夏季。人们称它们为“短命植物”。
（2）多数的多年生沙生植物有强大的根系，以增加对沙土中水分的吸取。一般根深和根幅都比株高和株幅大许多倍，水平根（侧根）可向四面八方扩展很远，不具有分层性，而是均匀地扩散生长，避免集中在一处消耗过多的沙层水分。如灌木黄柳的株高一般仅2米左右，而它的主根可以钻到沙土里3.5米深，水平根可伸展到二三十米以外，即使受风蚀露出一层水平根，也不至于造成全株枯死。
（3）为减少水分的消耗，减少蒸腾面积，许多植物的叶子缩得很小，或者变成棒状或刺状，甚至无叶，用嫩枝进行光合作用。有的植物不但叶子小，花朵也很小，例如柽柳（红柳）就是这样。有的植物为了抑制蒸腾作用，叶子的表皮细胞壁强度木质化，角质层加厚，或者叶子表层有蜡质层和大量的毛被覆，叶组织气孔陷入并部分闭塞。
（4）许多沙生植物的枝干表面变成白色或灰白色，为了抵抗夏天强烈的太阳光照射，免于受沙面高温的炙灼，如沙拐枣。
（5）有很多植物的萌蘖性强，侧枝韧性大，能耐风沙的袭击和沙埋。柽柳（红柳）就是这样，沙埋仍可生不定根，萌枝生长更旺。中国沙漠、戈壁地区，风沙活动强烈，生长在低湿地的柽柳经常遭到流沙的侵袭，使灌丛不断积沙。而柽柳在沙埋后由于不定根的作用，仍能继续生长，于是“水涨船高”，形成了高大的灌丛沙堆（沙包）。
（6）许多植物是含有高浓度盐分的多汁植物，可从盐度高的土壤中吸收水分以维持生活，如碱蓬、盐爪爪等。
沙漠里的植物传种的办法也是很奇特的。很多一年生或多年生的植物种子上长了翅膀或毛，种子成熟后就随着风飞翔和远扬，遇到合适的地方就发芽生长。如柽柳的种子粒小，具白色冠毛（束毛），借风飘落，天然下种，种子发芽率可达80%以上，种子一落到低湿地上，一般2～3天就可发芽出苗，迅速生长。还有的植物，像花棒一样的荚果有节，成熟时节间断落，每节鼓起呈球状，体轻，遇风即在沙地表面滚动，不被沙埋，在条件合适时迅速发芽生长。再有一种油蒿的种子，遇上一点点雨水后，立即渗出胶质，俗称“油蒿胶”，变得粘粘的，随着风在沙丘上滚来滚去，当全身粘上很多沙土后就发芽了。
沙漠地区的自然条件严酷，能适应这样条件的植物种类虽然远比其他自然地带要少，但是由于地区辽阔，总起来说，野生植物资源还是比较多的，有1000种左右，包括不少经济价值较高的用材林、药用植物、纤维植物等。
所有的沙漠植物中，最为普遍的是仙人掌科植物。
为了适应干旱沙漠生活条件，植物体呈多汁肉质，以贮藏水分；叶形成针状，以防水分大量蒸发。这些植物称为仙人掌植物。仙人掌植物原产美洲或非洲，国内大量引种，少数逸为野生。作为观赏植物仙人掌品种繁多，许多珍贵品种已成为人们桌上崇物。
仙人掌类植物的特征：原产干旱或半干旱地区的仙人掌类植物，常具有在干旱季节休眠的特性，雨季来临时，它们迅速吸收水分重新生长，并开放出艳丽的花朵。它们的叶子变异成细长的刺或白毛，可以减弱强烈阳光对植株的危害，减少水分蒸发，同时还可以使湿气不断积聚凝成水珠，滴到地面被分布得很浅的根系所吸收；茎秆变得粗大肥厚，具有棱肋，使它们的身体伸缩自如，体内水分多时能迅速膨大，干旱缺水时能够向内收缩，既保护了植株表皮，又有散热降温的作用。气孔晚上开放，白天关闭，减少水分散失。茎秆大多变成绿色，代替叶子进行光合作用，制造食物。通常根系发达，具有很强的吸水能力。正是这些形态结构与生理上的特性，使仙人掌类植物具有惊人的抗旱能力。
广义的多浆植物（又称多肉植物）：包括仙人掌科、番杏科及景天科、大戟科、萝摩科、百合科等50多个科的部分植物，它们多数原产于热带、亚热带干旱地区。植物的茎、叶肥厚而多浆，具有发达的贮水组织。全世界共有多浆植物1万余种。
大戟科的多肉植物有几百种，都含有毒的白色乳汁，能提取有效的药用成分，还是提取碳氢化合物的能源材料。主要分布于南非和纳米比亚的干热砾石荒原中的番杏科，全科都是多肉植物，有将近2000种之多。叶片肉质化程度高是其共同特征，生石花、露子花等均属番杏科。景天科的多肉植物分布范围广泛，莲花掌、伽蓝菜、瓦松、景天、青锁龙等不仅色彩丰富，而且姿态优美，是重要的观赏植物。龙舌兰科中有8～10属植物都是多肉植物。其中，原产美洲的龙舌兰属和原产墨西哥和西印度群岛的丝兰属植物是重要的纤维，极耐腐蚀植物；还有一些种类是酿酒的原料，具有很高的经济价值。