沙漠是荒漠自然帶的一種，也就是沙質荒漠，沙漠的形成主要是氣候原因，氣候乾旱降水稀少，是形成沙漠的重要原因。由於水分不足，導致植被難以生存，缺乏綠色植物其他他生物也無法生存。沙漠地區地表十分荒蕪，巖石裸露在地表，經過長年累月的風化和侵蝕作用，大塊的巖石最終變成粉末狀的風化產物，這些物質就是沙漠中沙子的來源。
沙漠在地球表面分布十分廣泛，全球陸地有將近三分之一的地區都被沙漠覆蓋，比如非洲的撒哈拉沙漠、亞洲的阿拉伯半島地區、中亞地區、北美洲中西部地區、澳大利亞中西部地區、南美洲的智利和巴塔哥尼亞地區都有大面積的沙漠分布。根據所處溫度帶的不同可以分為熱帶沙漠（如撒哈拉沙漠）和溫帶沙漠（塔克拉瑪幹沙漠）；根據沙漠中沙丘的流動情況，可以分為流動沙漠和固定沙漠等類型。
沙漠地區通常是降水稀少的地區，造成降水量偏少的原因可能有多方面，有可能是常年受副熱帶高氣壓帶控制；有可能是深居內陸距海遙遠，海洋水汽難以到達；有可能是位於盛行風的背風坡，雨影效應降水稀少。所以，在沙漠地區尋找水資源，希望從大氣降水獲得是十分困難的，那麼在沙漠地區生活的人們如何得到水資源呢？沙漠地區水資源的來源主要有四個方面，第一方面是「冰川融化水」，比如我國的新疆地區，天山和崑崙山上有大量的冰川分布，冰川融水進入塔裡木盆地地區，提供水資源。
第二方面是「地下水」，很多沙漠地區地表雖然水資源十分缺乏，但是在地下深處卻埋藏有豐富的地下水，比如在阿拉伯半島地區，沙烏地阿拉伯通過對地下水資源的抽取和開採，從而獲得水資源，在沙漠中種出了大面積的小麥。不過，由於深層地下水更新十分緩慢，大量抽取會使得地下水資源不斷減少。第三方面是「大氣水」，這裡的大氣水不是指大氣降水，而是而是指大氣中的霧氣，比如在南美洲的智利，阿塔卡馬沙漠地區，年降水量十分稀少，但是當地多霧，為了從霧氣中獲得水資源，當地人發明了「捕霧網」，從而收集水汽。第四方面是「海水淡化」，隨著科技的發展，很多近海的沙漠地區，通過海水淡化獲得淡水資源，不過成本相對較高。