沙漠生态系统主要分布在亚热带和温带极端干燥少雨的地区，在北半球形成一条明显的荒漠地带。我国的荒漠分布于西北和内蒙古地区。南半球的智利、澳大利亚和南非也有分布。
荒漠地区为极端大陆性气候，年降水量大都在250毫米以下，降水变率很大，蒸发量大于降水量许多倍。温度变化剧烈，尤以日温差最大。并多有风沙与尘暴出现。土壤中营养物质比较贫乏。严酷的自然条件限制了许多植物的生存，只有为数不多的超旱生半乔木、半灌木、小半灌木和灌木或肉质的仙人掌类植物稀疏地分布。所以群落的植物种类贫乏、结构简单、覆盖度低，有些地面完全裸露。由于食物资源比较单调和贫乏，动物的种类不多，数量也少。常见的有昆虫、蜥蜴、啮齿类和某些鸟类。许多动物具有高度适应干旱环境的特征，如夏眠、夜间活动、长期不饮水、不具汗腺和排放高浓度的尿液等。
干旱的限制使荒漠生态系统的生产力都很低。对于温带荒漠来说，除干旱缺水外，低温也是一个重要的限制因素。因此，植物的生长仅限制在一个短促的时期里，就在这相对有利的时期里生产力也常小于0.5克/米2·天，为地球上各类生态系统中生产力最低者之一。然而由于荒漠地区年日照比较高，生长季热量充足，在有条件的地方，当加以施肥与灌溉，荒漠可以成为局部高产的环境。荒漠环境严酷、生物种类多样性低、群落结构简单、自动调节能力差，所以荒漠是个脆弱的生态系统，在改造利用时应当慎重。