La siccità è l’elemento univoco dei deserti. Le precipitazioni sono inferiori ai 100 mm annui e, in alcune zone, non piove per decenni. A ciò si aggiunge l’estrema aridità, tipica dei deserti caldi, con alte temperature associate ad un’elevata evaporazione. L’escursione termica è considerevole con punte fino a 25°/30°C di differenza fra le temperature diurne che possono superare i 50°C, e quelle notturne con diversi gradi sotto zero, specialmente nelle zone occidentali e centrali.
Una particolarità del Sahara sono i venti desertici che hanno vari nomi: Simun, Ghibli, Harmattan, Khamsin. "Nel 521 a.C. l’armata del re Cambise con 50.000 uomini, venne completamente inghiottita dal khamsin, il vento torrido del sud che soffia per 50 giorni".
Nel Sahara non ci sono corsi d’acqua e l’idrografia è caratterizzata da fiumi fossili e da una  fitta  rete di  letti  fluviali asciutti  (in arabo wadi),  che diventano  corsi  d’acqua temporanei in caso di piogge abbondanti. Ricca invece, è la circolazione sotterranea alimentata da numerose falde poste a diverse profondità conosciute come acque fossili, che danno origine alla grande maggioranza delle oasi.

Il Sahara viene generalmente associato alle grandi distese di sabbia. Errato! Soltanto il 10% della sua superficie è coperto di sabbia, il resto è costituito da pianure pietrose e da altopiani rocciosi. Vi sono diversi tipi di paesaggio, ognuno con una diversa terminologia classificatoria che varia in base alle zone di appartenenza. Le più conosciute sono:
Erg: zona dalle caratteristiche dune di varia estensione, dove la sabbia poggia su un piano compatto di scorrimento. Le dune a falce si chiamano barcane e il filo ondulato delle loro creste si chiama sif (spada). Erg nel Deserto Libico è chiamato ramla; idehen nel Sahara centrale.
Reg: deserto pianeggiante a volte di grandi dimensioni che poggia su strati diversi piuttosto compatti. E’ il terreno più facile per muoversi con i fuoristrada. In Libia con una copertura di ghiaia fine è detto serir.
Hammada: estensione rocciosa piatta, liscia e lavorata dai venti che forma acute e taglienti schegge di roccia.
Hofra: depressione. Tipico è il chott, bacino inaridito di acque salate. Il termine sebkha indica bacini salati a forma di spianata con residue acque salmastre alimentate da acque piovane o risorgive.
Gebel: vera e propria montagna. In berbero si dice adrar. Gli altopiani tabulari vengono chiamati tassili o, nel Tibesti, tarso.