Aunque la creencia general tiende a considerar a los desiertos como tierra yerma y estéril, la verdad es que son hábitats biológicamente ricos que albergan una amplia variedad de flora y fauna adaptadas a sus condiciones de vida extremas. Algunos desiertos están entre las últimas áreas del planeta totalmente salvajes y sin explorar. Sin embargo, más de un millón de personas, que representan la sexta parte de la población de la Tierra, viven en regiones desérticas.
Los desiertos ocupan más de una quinta parte de la superficie del planeta y están en todos los continentes. Cualquier lugar que reciba menos de 25 centímetros de precipitación pluvial al año se puede considerar un desierto. Los desiertos forman parte de una clasificación más amplia de regiones denominadas «terrenos áridos». Estas áreas existen bajo un déficit de humedad, lo que significa que a menudo pierden más agua a través de la evaporación de la que reciben por la precipitación anual.
A pesar de la percepción habitual de que los desiertos son lugares secos y calurosos, también los hay sumamente fríos. El Sáhara es el desierto caliente de mayor tamaño del planeta, está situado al norte de África y alcanza temperaturas de 50º grados centígrados durante el día. Pero algunos desiertos presentan siempre un clima frío, como el desierto de Gobi en Asia o la Antártida. Otros son montañosos. Tan sólo un 10 por ciento de los desiertos está cubierto de dunas de arena. Los desiertos más secos reciben un centímetro anual de precipitaciones procedentes de la niebla condensada, pero no por caída de lluvia.
Los animales del desierto se han adaptado para mantenerse frescos y utilizar menos cantidad de agua. Los camellos, por ejemplo, pueden pasar días sin probar alimento ni agua. Mucha fauna del desierto tiene hábitos nocturnos, por lo que sólo sale a cazar tras la puesta del sol. Algunos animales, como la tortuga del desierto del sudoeste de los Estados Unidos, pasan la mayor parte de su tiempo bajo tierra. La mayoría de aves del desierto son nómadas que patrullan constantemente el terreno desde el cielo en busca de sustento. Debido a sus muy especiales adaptaciones, los animales del desierto son extremadamente vulnerables a los depredadores exógenos o a los cambios de su hábitat.
Las plantas del desierto pueden soportar años sin agua. Algunas plantas se han adaptado al clima árido al desarrollar largas raíces que absorben el agua de la tierra profunda. Otras plantas como los cactus, tienen medios especiales para almacenar y conservar el agua. Muchas plantas desérticas pueden vivir cientos de años.
Algunas de las regiones semi-áridas del planeta se están convirtiendo en desiertos a un ritmo estremecedor. Este proceso conocido como «desertificación», no es causado por la sequía, sino que por lo general, es consecuencia de las demandas de poblaciones humanas asentadas en terrenos semi-áridos para cultivar y pastorear ganados. El embate que soportan los suelos debido al trasiego del ganado puede degradar sus capas superficiales y aumentar la erosión causada por el viento y el agua.
El calentamiento global también amenaza la ecología de los desiertos. Las altas temperaturas pueden aumentar el número de incendios forestales que alteran los paisajes xerófilos debido a la eliminación de los árboles de lento crecimiento y arbustos sustituyéndolos por gramíneas de rápido crecimiento.