ภูมิภาคที่แห้งแล้งที่สุด อุณหภูมิร้อนจัด มีปริมาณน้ำฝนน้อยกว่า 50 เซนติเมตรต่อปี โดยมีอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงมากในระหว่างวัน สิ่งมีชีวิตในไบโอมนี้ต้องมีการปรับตัวเพื่อความอยู่รอด เช่น พืชเก็บน้ำไว้ในลำต้น หรือเปลี่ยนใบเป็นหนาม ในขณะที่สัตว์ส่วนใหญ่ออกหากินตอนกลางคืน ทะเลทรายแบ่งออกเป็น 4 ประเภทหลักคือ ทะเลทรายร้อนและแห้งแล้ง ทะเลทรายกึ่งแห้งแล้ง ทะเลทรายชายฝั่ง และทะเลทรายเย็น
พิกัดทางภูมิศาสตร์ : ละติจูดระหว่าง 0-30 องศาเหนือ
ปริมาณน้ำฝน : 0 - 50 มิลลิเมตรต่อปี
อุณหภูมิผันผวน: อุณหภูมิในตอนกลางวันสูงมาก และจะลดลงอย่างรวดเร็วในตอนกลางคืน เนื่องจากอากาศแห้งและร้อนระเหยได้เร็ว
ดิน: มีเนื้อหยาบ เป็นหินหรือกรวด และมีการระบายน้ำได้ดี
บริเวณที่พบ : ทะเลทรายซาฮาราในทวีปแอฟริกา ทะเลทรายโกบี ในประเทศจีน
พืช :
กระบองเพชร: มีลำต้นอวบใหญ่เพื่อเก็บน้ำ และเปลี่ยนใบเป็นหนามเพื่อลดการคายน้ำ
ต้นอะคาเซีย: พืชทนแล้งที่พบได้ทั่วไป
ว่านหางจระเข้: พืชอวบน้ำที่เก็บน้ำไว้ในใบหนา
ต้นครีโอซอต: ใบจะเหี่ยวแห้งในฤดูแล้งและฟื้นคืนชีพในฤดูฝน
สัตว์ :
อูฐ: มีหนอกสำหรับสะสมไขมัน ซึ่งสามารถเผาผลาญเป็นน้ำและพลังงานได้ และสามารถอยู่ได้นานโดยไม่ดื่มน้ำ
จิ้งจอกทะเลทราย (Fennec Fox): มีขนอุ้งเท้าหนาสำหรับเดินบนทรายร้อน และสีขนช่วยพรางตัว
งูหางกระดิ่ง: สัตว์เลื้อยคลานที่ปรับตัวให้สามารถซ่อนตัวและล่าเหยื่อได้ในสภาพอากาศที่ร้อนจัด
จิ้งจก: หลายชนิดปรับตัวให้ออกหากินในเวลากลางคืนเพื่อหลีกเลี่ยงความร้อน
หนูจิงโจ้: สัตว์ฟันแทะที่สามารถอยู่ได้โดยไม่ต้องดื่มน้ำโดยตรง
นก: หลายชนิดเป็นสัตว์อพยพ ย้ายไปหาอาหารเมื่อฝนตก
ประเภทของทะเลทราย
ทะเลทรายร้อนและแห้งแล้ง: มีอากาศร้อนจัดในฤดูร้อน และอบอุ่นในฤดูใบไม้ร่วงและใบไม้ผลิ
ทะเลทรายกึ่งแห้งแล้ง: มีปริมาณน้ำฝนมากกว่าทะเลทรายร้อนและแห้งแล้ง
ทะเลทรายชายฝั่ง: ตั้งอยู่บริเวณชายฝั่งทะเล
ทะเลทรายเย็น: มีอากาศหนาวเย็นกว่า มีหิมะตกในฤดูหนาว และอุณหภูมิไม่สูงนักในฤดูร้อน
สิ่งมีชีวิตในไบโอมทะเลทรายมีการปรับตัวที่โดดเด่นเพื่อเอาชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายอย่างยิ่ง ทั้งเรื่องความร้อนจัดในช่วงกลางวัน ความหนาวเย็นในตอนกลางคืน และการขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรง