沙漠生態系統主要分布在亞熱帶和溫帶極端干燥少雨的地區，在北半球形成一條明顯的荒漠地帶。我國的荒漠分布于西北和內蒙古地區。南半球的智利、澳大利亞和南非也有分布。
荒漠地區為極端大陸性氣候，年降水量大都在250毫米以下，降水變率很大，蒸發量大于降水量許多倍。溫度變化劇烈，尤以日溫差最大。并多有風沙與塵暴出現。土壤中營養物質比較貧乏。嚴酷的自然條件限制了許多植物的生存，只有為數不多的超旱生半喬木、半灌木、小半灌木和灌木或肉質的仙人掌類植物稀疏地分布。所以群落的植物種類貧乏、結構簡單、覆蓋度低，有些地面完全裸露。由于食物資源比較單調和貧乏，動物的種類不多，數量也少。常見的有昆蟲、蜥蜴、嚙齒類和某些鳥類。許多動物具有高度適應干旱環境的特征，如夏眠、夜間活動、長期不飲水、不具汗腺和排放高濃度的尿液等。
干旱的限制使荒漠生態系統的生產力都很低。對于溫帶荒漠來說，除干旱缺水外，低溫也是一個重要的限制因素。因此，植物的生長僅限制在一個短促的時期里，就在這相對有利的時期里生產力也常小于0.5克/米2·天，為地球上各類生態系統中生產力最低者之一。然而由于荒漠地區年日照比較高，生長季熱量充足，在有條件的地方，當加以施肥與灌溉，荒漠可以成為局部高產的環境。荒漠環境嚴酷、生物種類多樣性低、群落結構簡單、自動調節能力差，所以荒漠是個脆弱的生態系統，在改造利用時應當慎重。