Quần xã sinh vật trên sa mạc là những vùng khí hậu khô hạn nhận được lượng mưa ít hơn 50 cm mỗi năm. Quần xã sinh vật sa mạc có một trong bốn môi trường sống - sa mạc khô cằn, sa mạc bán khô hạn, sa mạc ven biển và sa mạc lạnh. Quần xã sinh vật sa mạc bao phủ khoảng 20% bề mặt trái đất.
Các sa mạc khô và nóng xảy ra ở vĩ độ thấp, như sa mạc Sahara ở Bắc Phi và các sa mạc Chihuahuan và Mojave ở Bắc Mỹ. Thảm thực vật và động vật trên sa mạc khô hạn phải chịu được nhiệt độ cao và tồn tại ít nước. Cây bụi ôm sát mặt đất và cây thân gỗ ngắn mọc ở sa mạc nóng, cũng như xương rồng, yuccas, lê gai, agaves và giòn.
Nhiệt độ vào ban ngày ở các sa mạc bán muối trung bình từ 69,8 đến 80,6 F. Nhiệt độ buổi tối mát hơn làm giảm lượng nước mà động vật hoặc thực vật mất đi qua quá trình thoát hơi nước hoặc đổ mồ hôi. Sự ngưng tụ của sương có thể bằng hoặc vượt quá lượng mưa hàng năm từ 2 đến 4 cm.
Các sa mạc ven biển có mùa đông mát mẻ và mùa hè ấm áp và lượng mưa trung bình từ 8 đến 13 cm mỗi năm. Chó sói đồng cỏ, lửng, cóc, cú sừng lớn, đại bàng vàng và đại bàng hói, thằn lằn và rắn sống ở những loại sa mạc này, cũng như một số loại thực vật, chẳng hạn như bụi kiều mạch, bụi đen, cỏ lúa và chrysothamnus.
Mùa đông lạnh giá, tuyết rơi và mưa làm thủng các sa mạc lạnh giá, chẳng hạn như ở Nam Cực và ở Greenland. Mùa đông dài và lạnh kéo theo mùa hè ngắn, ẩm và ấm áp, với lượng mưa hàng năm từ 15 đến 26 cm. Thực vật và động vật ở những sa mạc này phải chịu được nhiệt độ từ 28,4 F đến 78,8 F trong năm. Thỏ Jack, chuột kangaroo, chuột châu chấu, lửng và sói đồng cỏ sống ở sa mạc lạnh giá, cũng như một số giống cây xô thơm.