Các loại thực vật mọc trong sa mạc bao gồm các dạng xương rồng khác nhau, các loại cây sống ở vùng thấp như yucca và agave, và các loại cây như verdes và cọ. Mặc dù được phân loại khác nhau, nhưng những loài thực vật này có chung những đặc điểm giúp chúng tồn tại trong khí hậu sa mạc khắc nghiệt.
Sa mạc cung cấp một môi trường khó khăn cho thực vật phát triển. Phạm vi nhiệt độ có thể rất khắc nghiệt, đặc biệt là ở các sa mạc với các mức độ cao khác nhau. Ngoài ra, các sa mạc nhận được lượng mưa ít và khi gặp mưa lớn sẽ dễ bị lũ lụt.
Xương rồng là một trong những loài thực vật gắn liền với sa mạc nhất. Có thể nhận ra chúng nhờ nhiều gai bảo vệ, một số loài mọc hoa và quả ăn được. Để tiết kiệm nước, hầu hết các loài xương rồng đều có cấu trúc rễ tốt, trong đó rễ ở gần bề mặt. Một số loại xương rồng đáng chú ý bao gồm thùng và saguaro.
Một trong những cây mọc trong sa mạc là cây Giô-suê. Cây này nằm ở sa mạc Mojave và có thể đạt đến độ cao 40 feet, khiến nó trở thành cây lớn nhất trong số các loài thực vật yucca. Mặc dù có những loài như cây Joshua, nhưng cây dạng bụi lại phổ biến hơn ở sa mạc. Những bụi cây này có đặc điểm là lá nhỏ và bản chất nằm ở vị trí thấp, cả hai đều để bảo tồn nước. Một loại cây bụi phổ biến ở Tây Nam Hoa Kỳ là bụi cây creosote.
