胡楊是亞非荒漠地區典型的替水旱中生至中生植物，能適應極端幹旱的大陸性氣候。其對溫度大幅度變化的適應能力很強，喜光，喜土壤濕潤，耐大氣幹旱，耐高溫，也較耐寒，適宜生長於10度以上積溫2 000至4 500度之間的暖溫帶荒漠氣候。
胡楊在積溫4 000度以上的暖溫帶荒漠河流沿岸、河灘細沙到沙質土上生長最為良好，能夠忍耐極端最高溫45度和極端最低溫零下40度的襲擊。
胡楊能從根部萌生幼苗，能忍受荒漠中幹旱的環境，對鹽堿有極強的忍耐力。胡楊的根可以紮到地下10米深處吸收水分，其細胞還有特殊的功能，不受堿水的傷害。
在楊柳科的龐大家族中，胡楊是最為特別的一種。楊柳科植物都特別喜歡水，獨有胡楊生活在幹旱環境中，成為我國沙漠中唯一的喬木。
胡楊生長在極旱的荒漠區，但骨子裏卻充滿了對水的渴望。盡管為了適應幹旱環境，它做了許多改變，例如，葉革質化、枝上長毛，甚至幼樹葉如柳葉，以減少水分的蒸發，因而有“異葉楊”之名。
然而，作為一棵大樹，它還是需要相應水分維持生存的。因此，在生態型上，它還是中生植物，即介於水生和旱生的中間類型。
它是跟著水“走”的植物，沙漠河流流向哪裏，它就跟隨到哪裏。而沙漠河流的變遷又相當頻繁，於是，胡楊在沙漠中就處處留下了曾經駐足的痕跡。
在自然選擇法則麵前，麵對幹旱，胡楊通過長期適應過程，做了許多改變，呈現了頑強的生命力。其形成了強大的根係，主根係可以深至6米以下，水平根係更延伸至三四十米開外，在更大範圍獲得延續生命的水源。靠著根係的保障，隻要地下水位不低於4米，它就能夠生活得很自在。
當地下水位跌到6至9米後，胡楊隻能強展歡顏或萎靡不振了。當地下水位再低下去時，它就隻能辭別塵世了。所以，在沙漠中隻要看到成列的或鮮或幹的胡楊，就能判斷是否曾經有水流過。
胡楊的葉片覆背著厚厚的蠟質，形成可以按氣溫高低啟閉的氣孔，最大限度保存身體內部的水分，因此才有了它在沙漠中的立身之本。
我國新疆沙雅擁有麵積近40 000畝的天然胡楊林，占到全國原始胡楊林總麵積的3/4，被評為“中國塔裏木胡楊之鄉”。
在我國新疆、內蒙古和甘肅西部地區，有相當一部分為戈壁、沙漠所占據，幹燥少雨，特別是新疆南部塔裏木盆地的荒漠氣候尤為強烈。
在嚴酷的自然條件下，分布在這些地區河流兩岸和洪水侵蝕地上的胡楊林就顯得十分重要了。由於有這些胡楊林的存在，幹旱惡劣的氣候才得以緩和。
在塔裏木河中、上遊兩岸以及下遊廣大地區分布的天然胡楊林，構成了一道長達數百千米連綿斷續的天然林帶。這條天然林帶，對於防風固沙、調節氣候，有效地阻擋和減緩南部塔克拉瑪幹大沙漠北移，保障綠洲農業生產和居民安定生活等方麵，發揮了積極作用。同時，由於大量胡楊林生長分布在河流兩岸，保護了河岸，減少了土壤的侵蝕和流失，穩定了河床。
胡楊林的蔽蔭覆蓋，一方麵增強了對土壤的生物排水作用，另一方麵又相對地減緩了土壤上層水分的直接蒸發，抑製了土壤鹽漬化的進程，從而在一定程度上起到改良土壤的作用。因此，胡楊作為荒漠森林，在我國西北地區廣闊的荒漠上起著巨大的作用。
胡楊以自己特有的綠色和生命孕育記載了我國的西域文明，2 000多年前的胡楊覆蓋著西域，使得塔裏木河、羅布泊長流不息，滋養了古老的樓蘭、龜茲文明等。因此，胡楊也算是一種“活化石”。
胡楊是我國生活在沙漠中的唯一喬木樹種，它自始至終見證了，我國西北幹旱區走向荒漠化的過程，雖然後來退縮到沙漠河岸地帶，但仍然被稱為“死亡之海”的沙漠的生命之魂。
胡楊曾經廣泛分布於我國西部的溫帶、暖溫帶地區。新疆庫車千佛洞、甘肅敦煌鐵匠溝、山西平隆等地，都曾發現胡楊化石，證明它是第三紀殘遺植物，距今已有6500萬年以上的曆史。可以說，胡楊與我國西北的沙漠齊壽，是我國古老沙漠的曆史見證。
胡楊是比較古老的樹種，對於研究亞非荒漠地區的氣候變化、河流變遷、植物區係演化以及古代經濟、文化發展都有重要科學價值。