撒哈拉沙漠是世界上最大的沙漠。阿拉伯語撒哈拉意即“大荒漠”。位於阿特拉斯山脈和地中海以南，約北緯14°線（250毫米等雨量線）以北，西起大西洋海岸，東到紅海之濱。橫貫非洲大陸北部，東西長達5600公里，南北寬約1600公里，面積約960萬平方公里，約占非洲總面積32%。
撒哈拉沙漠乾旱地貌類型多種多樣。由石漠（岩漠）、礫漠和沙漠組成。石漠多分佈在撒哈拉中部和東部地勢較高的地區，主要有大片砂岩、灰岩、白堊和玄武岩構成，或岩石裸露或僅為一薄層岩石碎屑。如廷埃爾特石漠、哈姆拉石漠、莎菲亞石漠等，尼羅河以東的努比亞沙漠主要也是石漠。
礫漠多見於石漠與沙漠之間，主要分佈在利比亞沙漠的石質地區、阿特拉斯山、庫西山等山前沖積扇地帶，如提貝斯提礫漠、卡蘭舒礫漠、蓋圖塞礫漠等。沙漠的面積最為廣闊，除少數較高的山地、高原外，到處都有大面積分佈。
著名的有利比亞沙漠、賴蔔亞奈沙漠、奧巴里沙漠、阿爾及利亞的東部大沙漠和西部大沙漠、舍什沙漠、朱夫沙漠、阿瓦納沙漠、比爾馬沙漠等。面積較大的稱為“沙海”，沙海由複雜而有規則的大小沙丘排列而成，形態複雜多樣，有高大的固定沙丘，有較低的流動沙丘，還有大面積的固定、半固定沙丘。固定沙丘主要分佈在偏南靠近草原地帶和大西洋沿岸地帶。從利比亞往西直到阿爾及利亞的西部是流沙區。流動沙丘順風向不斷移動。在撒哈拉沙漠曾觀測到流動沙丘一年移動9米的記錄。
撒哈拉地區地廣人稀，平均每平方公里不足1人。以阿拉伯人為主，其次是柏柏爾人等。居民和農業生產主要分佈在尼羅河谷地和綠洲，部分以遊牧為主。20世紀50年代以來，沙漠中陸續發現豐富的石油、瓦斯、鈾、鐵、錳、磷酸鹽等礦。隨著礦產資源的大規模開採，改變了該地區一些國家的經濟面貌，如利比亞、阿爾及利亞已成為世界主要石油生產國，尼日成為著名產鈾國。沙漠中也出現了公路網、航空線和新的居民點
撒哈拉沙漠的自然特徵
地形
撒哈拉沙漠主要的地形特色包括∶淺而季節性氾濫的盆地和大綠洲窪地，高地多石，山脈陡峭，以及遍佈沙灘、沙丘和沙海。沙漠中最高點為3415公尺（11204呎）的庫西（Koussi）山頂，位於查德境內的提貝斯提山脈；最低點為海平面下133公尺（436呎），在埃及的蓋塔拉窪地（Qattara Depression）。
撒哈拉沙漠約在500萬年之前就以氣候型沙漠形式出現，即在上新世早期（530萬～340萬年前）。自從那時起，它就一直經歷著幹、濕情况的變動。
水系
有幾條河源自撒哈拉沙漠外，為沙漠內提供了地面水和地下水，並吸收其水系網放出來的水。尼羅河的主要支流在撒哈拉沙漠彙集，河流沿著沙漠東邊緣向北流入地中海；有幾條河流入撒哈拉沙漠南面的乍得湖，還有相當數量的水繼續流往東北方向重新灌滿該地區的蓄水層；尼日河水在幾內亞的富塔賈隆地區上漲，流經撒哈拉沙漠西南部然後向南流入海。從阿特拉斯山脈和利比亞、突尼斯、阿爾及利亞以及摩洛哥的沿海高地流入的溪流和幹河床（季節性溪流）提供了額外的水量。尤其引人注目的是與提貝提斯山脈相關的幹河床、湖泊、池塘組成的綜合網絡，以及塔西利-恩-阿耶（Tassili-n-Ajjer）和阿哈加爾山脈的類似網絡，如塔曼拉基特（Tamanrasset）河。撒哈拉沙漠的沙丘儲有相當數量的雨水，沙漠中的各處陡崖有滲水和泉水出現。
土壤
撒哈拉沙漠的土壤有機物含量低，且常常無生物活動，儘管在某些地區有固氮菌。窪地的土壤常含鹽。沙漠邊緣上的土壤則含有較集中的有機物質。
氣候
撒哈拉沙漠氣候由信風帶的南北轉換所控制，常出現許多極端。它有世界上最高的蒸發率，並且有一連好幾年沒降雨的最大面積紀錄。氣溫在海拔高的地方可達到霜凍和冰凍地步，而在海拔低處可有世界上最熱的天氣。
撒哈拉沙漠由兩種氣候情勢所主宰∶北部是乾旱副熱帶氣候，南部是乾旱熱帶氣候。乾旱副熱帶氣候的特徵是每年和每日的氣溫變化幅度大，冷至凉爽的冬季和炎熱的夏季至最高的降水量。年平均日氣溫的年幅度約20℃（68℉）。平均冬季氣溫為13℃（55℉）。夏季極熱。利比亞的阿濟濟耶（Al-Aziziyah）最高氣溫曾達到創紀錄的58℃（136℉）。年降水量為76公釐（3吋），雖然降雨變化極大，多數降水發生在12～3月期間。另一降水高潮是8月，以雷暴形式為其特徵。這種豪雨可導致巨大的暴洪沖入無降雨現象的區域。乾旱熱帶氣候的特徵是隨太陽的位置有一個很强的年氣溫週期；溫和乾旱的冬季和炎熱乾旱的季節之後有個反覆多變夏雨。撒哈拉沙漠乾旱熱帶區域年平均日溫差為17.5℃（31.5℉）。最冷月份平均溫度與北部副熱帶地區基本相同，有的時候日溫差特別大，在北非的黎波里以南的一個氣象測站，於1978年12月25日曾有白天最熱達37.2℃，而晚上降至最低溫-0.6℃的記錄，日溫差達37.8℃，真是可用「朝穿皮襖午穿紗」來形容，正可謂白天烈焰，晚上冰寒刺骨（雖然-0.6℃並不冷，但是溫差達到了37.8℃，從酷熱到酷冷之間的瞬間轉換，其冷便可想而知），至春末夏初很熱，50℃（122℉）的高溫並不稀罕。雖然乾旱熱帶山丘的降水量全年都很小，低地的夏季一次雨量可達最高。在北部，這類降雨多數都是以雷暴管道發生。年降水量平均約125公釐（5吋），中部山丘有時降雪。沙漠西邊緣的冷加那利洋流降低了氣溫，從而减少了對流雨，但濕度加大還時而出現霧。撒哈拉沙漠南部的冬季是吹哈麥丹風期，這是帶沙和其他小塵粒的乾燥東北風。
植物
撒哈拉沙漠植被整體來說是稀少的，高地、綠洲窪地和幹河床四周散佈有成片的青草、灌木和樹。在含鹽窪地發現有鹽土植物（耐鹽植物）。在缺水的平原和撒哈拉沙漠的高原有某些耐熱耐旱的青草、草本植物、小灌木和樹。
撒哈拉沙漠高地殘遺木本植物中重要的有油橄欖、柏和瑪樹。高地和沙漠的其他地方還發現的木本植物有金合歡屬和蒿屬（Artemisia）植物、埃及薑果棕、夾竹桃、海棗和百里香。西海岸地帶有鹽土植物諸如檉柳（Tamarixsenegalensis）。草類在撒哈拉沙漠則廣泛分佈，包括下列品種∶三芒草屬（Aristida）、畫眉草屬（Eragrostis）和稷屬（Panicum）。大西洋沿岸則有馬伴草（Aeluropus littoralis）和其他鹽生草。各種短生植物組合構成重要的季節性草場，稱作短生植被區。
動物
撒哈拉沙漠北部的殘遺熱帶動物群有熱帶鮎和麗魚類，均發現於阿爾及利亞的比斯克拉（Biskra）和撒哈拉沙漠中的孤立綠洲；眼鏡蛇和小鱷魚可能仍生存在遙遠的提貝斯提山脈的河流盆地中。
撒哈拉沙漠的哺乳動物種類有沙鼠、跳鼠、開普野兔和荒漠刺猬；柏柏裏綿羊和鐮刀形角大羚羊、多加斯羚羊、達馬鹿和努比亞野驢；安努比斯狒狒、斑鬣狗、一般的胡狼和沙狐；利比亞白頸鼬和細長的獴。撒哈拉沙漠鳥類超過300種，包括不遷徙鳥和候鳥。沿海地帶和內地水道吸引了許多種類的水禽和濱鳥。內地的鳥類有鴕鳥、各種攫禽、鷺鷹、珠雞和努比亞鴇、沙漠雕鴞、倉鴞、沙雲雀和灰岩燕以及棕色頸和扇尾的渡鴉。
蛙、蟾蜍和鱷生活在撒哈拉沙漠的湖池中。蜥蜴、避役、石龍子類動物以及眼鏡蛇出沒在岩石和沙坑之中。撒哈拉沙漠的湖、池中有藻類、咸水蝦和其他甲殼動物。生活在沙漠中的蝸牛是鳥類和動物的重要食物來源。沙漠蝸牛通過夏眠之後存活下來，在由降雨喚醒它們之前它們會幾年保持不活動。