Sa mạc là nơi có khí hậu vô cùng khắc nghiệt. Khí hậu, thời tiết, điều kiện sống ở sa mạc khắc nghiệt hơn nhiều lần so với hoang mạc.
Lượng mưa ít, lượng bốc hơi lớn, độ ẩm không khí gần như bằng 0. Ngoài ra lượng bức xạ mặt trời ở nơi đây vô cùng lớn. Nhiệt độ chênh lệch ngày và đêm rất cao có thể lên tới 80 °C.
Điều này khiến cho hầu hết các loài động thực vật có khả năng chịu hạn, chịu nóng, chịu khát cao cũng không thể sống được nơi đây. Chỉ những loài động vật có khả năng chịu hạn phi thường như lạc đà mới có thể tồn tại nổi.
Sa mạc thường dùng để chỉ những hoang mạc cát, đôi khi cũng dùng để chỉ hoang mạc nói chung, khí hậu vô cùng khắc nghiệt, lượng mưa quanh năm cực kỳ thấp, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm rất cao. Lượng bức xạ mặt trời lớn, nhiều cát và gió nóng luôn thổi mạnh tạo ra rất nhiều trận bão cát. Cũng có thể nói sa mạc hình thành do quá trình phong hóa hoang mạc lâu ngày biến thành sa mạc. Như vậy về cơ bản sa mạc có mức độ khắc nghiệt cao hơn so với hoang mạc.