Les déserts ne sont pas tous constitués de dunes sableuses. Certains d’entres eux sont de vastes étendues de sol nu, ou des surfaces de pierres rocheuses. De la même façon, les déserts ne sont pas tous chauds, comme le montre l’Antarctique. Mais alors, comment définir un désert ? Le critère le plus simple est la quantité de précipitations reçue : inférieures à 250 mm par an pour les semi-déserts, inférieures à 100 mm par an pour les vrais déserts, et inférieures à 50 mm par an pour les déserts hyperarides. Les précipitations peuvent, dans certaines régions, être absentes durant plusieurs années, voire décennies, consécutives. C’est le cas du désert d’Atacama au Chili. Mais en réalité, le bilan hydrique doit être déficitaire : entrées d’eau (précipitations) inférieures aux sorties d’eau (évaporation et évapotranspiration). Ces régions désertiques sont essentiellement situées dans la zone intertropicale, et plus précisément autours des latitudes 30° Nord et Sud (déserts du Sahara en Afrique du Nord, de Gobi en Chine, de Sonora au Mexique et aux États-Unis, du Kalahari en Afrique du Sud et Grand désert de Victoria en Australie). Ceci résulte de la circulation générale de l’atmosphère, et plus particulièrement à la cellule de convection de Hadley. Les alizés chauds et humides convergent vers l’équateur, créant une ascension des masses d’air. Durant cette ascension, l’air se refroidit, s’appauvrit en eau, et assèche les régions lors de sa subsidence aux latitudes ±30°. Dans de tels milieux, les seuls espèces doivent résister à la sécheresse prolongée à travers une multitude d’adaptations écophysiologiques et comportementales (espèces xérophiles). Animaux comme végétaux doivent donc faire face aux contraintes hydriques (stockage d’eau dans les bosses du chameau, réduction des feuilles à des épines chez les Cactaceae, système racinaire profond chez l’Acacia) et thermiques (résistance aux amplitudes de température chez le coléoptère Adesmia metallica, limitation des surfaces en contact avec le sol pour des lézards). Certaines plantes ont même un cycle végétatif réduit à quelques jours suite à un évènement pluvieux : elles sont appelées éphémérophytes et peuvent fleurir les déserts.