热带沙漠气候主要分布在南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸，主要地理位置在非洲北部、亚洲西部、澳大利亚中西部和南美洲西侧的狭长区域等地，大致在回归线附近的大陆内部和西岸。以非洲北部、亚洲阿拉伯半岛和澳大利亚沙漠区为典型。
其特点为年平均温高，年温差较大，日温差更大，降水稀少，年降水量普遍在250毫米以下，许多地区只有数十毫米，甚至数毫米，降水变率很大，常常连续数年不下雨。
在副热带高压带或信风带控制下，全年受热带大陆气团控制，干旱少雨，年降水量100毫米左右，有些地方只有数十毫米或更少，可能蒸散量比降水量大20倍以上。年平均气温高于18℃，夏季十分炎热，最热月平均气温大都在30℃-35℃，个别地点绝对最高气温高达58℃，地面最高温度可达80℃以上，最冷月平均气温不低于10℃。气温日较差可达35℃-40℃，夜间最低气温可降至0℃左右。云量少，日照强，具有丰富的太阳能资源。
热量与水分矛盾突出。世界大沙漠的分布与形成，与热带干燥气候密切相关。自然植被是荒漠。
非洲的撒哈拉沙漠、卡拉哈里沙漠、西南亚的阿拉伯大沙漠、塔尔沙漠、澳大利亚西部和中部沙漠、北美的科罗拉多下游及加利福尼亚的沙漠、南美的阿塔卡马沙漠等都具有典型的热带沙漠气候。热带沙漠气候区在热带草原气候区的南北两侧。
这些地方气压高，天气稳定，风总是从陆地吹向海洋，海上的潮湿空气却进不到陆地上，因此雨量极少，非常干旱，地面上的岩石经风化后形成细小的沙粒，沙粒随风飘扬，推积起来，就形成了沙丘，沙丘广布，就变成了浩瀚的沙漠。有些地方岩石风化的速度较慢，形成大片砾石，这就是荒漠。地球上沙漠分布的面积十分广大，并有进一步扩大的趋势。
热带沙漠地区气候干旱、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)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米半深，水平根可伸展到20~30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。栽植仅一年的黄柳的侧根可达11米。
但是，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活周期，以便躲过干旱高温的夏季。人们称它们为“短命植物”。
(2)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。梭梭就是无叶，由绿色枝条营同化作用的，故称为“无叶树”。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。
(3)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。
(4)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。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)。
(5)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。
热带沙漠野生动物较少，非洲有骆驼，大耳狐，撒哈拉壁虎，沙漠蝰蛇，角质响尾蛇走鸻，沙漠夜猫，沙漠野兔，沙漠刺猬，毛里塔里蟾蜍。亚洲有野马，塔里木兔，黄羊，野猪，沙蟒，草原蝰，美洲有响尾蛇，美洲大毒蜥蜴，敏狐，沙漠龟，草原狼，凤蝶。
