很多地方已經發現沙漠沉積的化石，最老的達到5億年，為考古學家研究地質提供了豐富的材料。美國的內布拉斯加州山是西半球最大的古代沙海。它現在已經有500毫米的年均降水量，沙粒已經被植物穩住，但是還可以看到高達120米的沙丘。著名的喀拉哈裏沙漠也是一個古代沙漠。
（7）外星沙漠——宇宙中的沙漠載體
火星是太陽係唯一發現有風力塑造地貌的非地球行星。美國天文勘察局提供說，火星上有沙丘。如果隻看幹燥度，幾乎所有現在發現的外星天體都是由沙漠覆蓋的，所以至今未發現其他存在生命的星球。
3.沙漠的特征
茫茫漫沙，闊際無邊，沙粒飛塵，幹燥酷熱。被稱為“魔鬼域”的沙漠都有哪些特點？
事實上，世界上隻有20%的沙漠上有沙粒，大多沙粒都在沙殼或沙海裏，形成一片固定的波浪。約一半的沙漠上的細沙已經被強風吹走遷移，隻剩下大的礫石和戈壁。
綠洲是沙漠中的自然景觀，也是植物生存的地帶，一般有清泉、水井或灌溉器具，是沙漠中唯一有常住居民的地方。不過大多數的綠洲是人造的。
（1）泥土——化學變化和物理變化的結晶
幹燥地區的泥土有很多礦物質，卻很少有有機肥料。重複的水儲積可以把土壤變成鹽性層。鹽溶液裏沉澱的碳酸鈣等沉性鹽，可以把沙粒和石子沾成50米厚的“水泥”形成特質泥土。
硝石層是沙漠土壤常見的紅棕色到白色之間的沙層。硝石層一般成塊，或者裹在礦物顆粒外麵，是由水和二氧化碳之間複雜的反應和變化的。二氧化碳來自植物根部呼吸作用，或者是有機品腐爛的副產品。
（2）植物——沙漠中的精靈
沙漠是幹燥旱涸的鹽堿地或礫沙地，且溫度過高，風沙巨大，因此，多數沙漠植物是抗旱或抗鹽的。有些利用根、莖、葉貯水；有些具有龐大的根莖係統，可以深達地下水層，以禁固土壤，防止水分流失；有些有較大的莖葉，可以減低風速，保存沙土，以便利用生長。
沙漠中的植物分布比較稀薄，但是品種有很多。美國西南部的沙漠裏的柱仙人掌可以活200年，長到15米長，10噸重，成為沙漠裏的樹木。柱仙人掌成長很慢，9年之後才有15厘米長，75年才分第一個枝。因為身軀龐大，看起來沙漠裏好像有很多仙人掌。另外，豌豆類和向日葵類植物也可以在幹燥酷熱地域生存。梭梭也是沙漠中獨特的灌木植物，平均高達2～3米，有的高達5米，被稱為“沙漠植被之王”，壽命也可達100年以上。春季冰冷的沙漠裏一般生長的是長草或灌木叢。
（3）水源——沙漠中生命的淵源
沙漠裏偶爾也會下雨，常常是暴風雨。撒哈拉沙漠曾經有過3個小時內降水44毫米的記錄。這種時候，平常幹涸皸裂的河道會很快充滿水，容易引發洪水泛濫。
雖然沙漠內部雨水很少，但常從附近高山流出的河流進水，是沙漠中另外一種水源。這些河流一般帶著很多土，僅在沙漠裏流一兩天後就幹了。世界僅幾條河流通過沙漠，如埃及的尼羅河，中國的黃河和美國的科羅拉多河等。
水量充足的情況下，沙漠裏會形成季節湖，湖水一般較淺較鹹。因為湖底很平，風會把湖吹到好幾十平方千米以外的地方，形成不同類型的小湖。因此，小湖幹了之後湖水含大量鹽溶液，會留下一個鹽灘。在美國有上百個這樣的鹽灘，大多數是12000年前冰河時期的大湖的遺物，其中最著名的是猶他州的大鹽湖。鹽灘可以給賽車、飛機提供平坦的跑道，是宇航器降落的好地方。
（4）礦物儲藏——沙漠中的寶藏
世界上有些礦物在幹燥區域形成。地麵的水溶解礦物質，然後經流動沉澱後把它集中在地下水麵附近，形成容易開發的礦質儲藏。