這類植物能開豔麗的大花，沒有深根或儲水器官，隻靠生產大量種子延續後代。金合歡、牧豆樹等樹木的根部，可能深入地下100多英尺，直達地下水。典型的抗旱多汁植物，隻有小葉，甚或無葉，表皮厚而不透水，同時葉孔可以緊閉，這些特征都能減少因蒸發而散失的水分；此外還常有巧妙的儲水方法，水可能儲在塊莖根、肉質莖或葉內。
沙漠中最著名的植物，大概要算是仙人掌和大戟屬植物，其肉質組織能貯大量液體，四散的淺根又可吸收地麵水分。
其他沙漠植物雖經得起水分散失而不死，但在幹旱期間都進入休眠狀態。
常見的沙漠植物，多半已演化出一套自救方法，免受動物齧食。灌木和仙人掌滿身長刺，親酚樹則有又臭又辣的樹液。
幹旱的地區雖然受烈日炙曬，卻仍有很多種動物在那裏生活，所以這些動物都能忍受酷熱和久旱。
水是生物不可或缺的必需品，但在沙漠地區裏，水源非常缺乏。在這些地區生長的動物，不得不演化出各種方法來躲避、忍受或控製高溫，借此保存體內的水分。
現在陸生動物的遠祖，最初從海中爬出或跳出來後，便漸漸適應了陸上升降不定的氣溫；有些更演化出不透水的皮層，以減少水分散失。
定居在沙漠地區的動物，有更進一步的適應變化，一些沙漠動物，養成掘穴而居的習性，借此躲避地麵上暴冷暴熱的氣溫變化。另一些動物則長出臒硬和不透水的外皮，可以減少體內水分散失。
更有一些為求適應環境，把身體的構造改變，可以隻靠蘊藏在食物中的水分，身體各部的機能就能正常工作，因此絕少喝水，其中有些甚至終生不用喝水。
陸生動物可在三種情況之下散失體內的水分：從身體表麵蒸發；呼氣時把水分呼出；排泄時把水分排出體外。在沙漠生活的動物，有各種方法對付這三種散失水分的情況。
蠍子、爬蟲等動物，身上長出幾乎不透水的外皮，以減少水分散失，使它們能適應沙漠的生活。駱駝之類的動物，比潮濕地區的哺乳動物更能忍受酷熱，它們的體溫有較大的高低變化，以減低因出汗和喘息而失去的水分。
許多較小的沙漠哺乳動物呼氣時，在空氣離開鼻孔前，先把空氣冷卻，其中的水分因此在鼻內凝結，而不致化為水汽呼出體外。
就化學組織來說，所有動物的身體大部分由蛋白質組成，而且由於細胞不斷起到新陳代謝作用，死細胞的蛋白質依照原來的組成成分，分解為各種氨基酸。這些氨基酸，加上由消化食物而產生的多餘氨基酸，再進一步分解發出氨。這種化學物質有毒，動物為了保護自己，把氨與其他物質化合，製成無害的尿素或尿酸。
哺乳動物和若幹爬蟲都會合成尿素，尿素必須溶於液體排出體外。鳥類、大多數爬蟲和昆蟲，為了減少消耗水分，隻排泄一種含氮的結晶狀化合物。科學家以前認為，這種化合物由尿酸構成，近期的鳥類研究卻指出，這種結晶體比較單純的尿酸更為複雜。沙漠哺乳動物的腎髒則把尿液濃縮，使同等分量尿液中所含的水分，較其他動物尿液中所含的少。
沙漠動物不但要減少水分散失，還要能以少喝水維生。許多動物從所吃的植物或動物中吸收水分就能生存。
所有動物都能在體內的氫原子和氧原子結合時，製成代謝水。沙漠動物幾乎可以單靠這種代謝水維生，有些即使以幹種子為食，也能產生這種水。另一方麵，非沙漠動物如無外來的水分供應就會喪生。有些節肢動物，即包括昆蟲和蜘蛛的一大類，能用外皮從空氣中吸收水分。
鑽穴而居或藏身縫隙之中，是沙漠動物躲避烈日最常見的方法。洞穴縫隙為動物提供一個較溫和的氣候。地麵非常幹燥時，這些地方都較為濕潤；上麵炎熱時，下麵較涼快；到了上麵寒冷時，下麵又較溫暖。
許多沙漠動物的身體，都有特別的構造，協助它們掘地穴。沙漠蠍子的螯肢特大，最適宜掘地。一種稱為非洲大鉗蠍的蠍子，鑽入地下約三英尺（0.91米）深。蜥蜴的楔形頭顱可以把沙劈分。有幾種甲蟲的身體，扁平有如碟子，隻需向左右擺動，就能鑽入沙裏。
靠鑽入地下去躲避沙漠表麵暴熱或暴冷氣溫的，主要是小動物。但所有沙漠動物，不論大小，在行為和身體構造方麵都有適應沙漠中特殊環境的特征。很多種動物都要躲避白天的酷熱，到了晚上才出來活動。
另一種動物，例如會沙泳的蜥蜴及蛇等，可以像跳水般以頭向前在沙中行進。這類爬蟲通常都生有朝向上方的鼻孔，以免沙粒鑽入鼻孔裏。一些蜥蜴的眼睛，生有闊大的眼瞼，能像睫毛般垂下保護眼球。
許多會沙泳的蜥蠍沒有腿，或隻有很短的腿。其他蜥蜴則腳上長有流蘇，可以迅速在沙上行走或鑽入沙中。
許多動物在相隔很遠的沙漠中生活，彼此雖無親屬關係，但經演化後變得非常相似。這種現象稱為趨同演化，主要由適應沙漠生活所引起的問題產生。不論在亞利桑那州、非洲、亞洲還是在澳洲，這些問題往往是一樣的。
美國的荒漠鼠和非洲的跳鼠，同樣以特長的後腿迅速跳躍來逃避天敵。北美洲的長耳大野兔、其他產於非洲和亞洲的種種沙漠野兔等晝伏夜出的沙漠動物，都生有一對大耳朵。大耳朵能散發體熱，因此對沙漠動物特別有利。