塔克拉瑪幹沙漠位於新疆南疆的塔裡木盆地中心，是中國最大的沙漠，也是世界第十大沙漠，同時亦是世界第二大流動沙漠。也是全世界第二大的流動沙漠僅次於阿拉伯半島的魯卜哈利沙漠（65萬平方千米），流沙面積世界第一。整個沙漠東西長約1000公裡，南北寬約400公裡，面積達33萬平方公裡。平均年降水不超過100毫米，最低只有四五毫米；而平均蒸發量卻高達2500～3400毫米。
塔克拉瑪幹沙漠的側翼為雄偉的山脈：天山在北面，崑崙山在南面，帕米爾高原在西面。東面逐漸過渡，直到羅布泊沼盆，在南面和西面，在沙漠和山脈之間，則是由卵石碎屑沉積物構成的一片坡形沙漠低地。塔克拉瑪幹沙漠流動沙丘的面積很大，沙丘高度一般在100～200米，最高達300米左右。沙丘類型複雜多樣，複合型沙山和沙壟，宛若憩息在大地上的條條巨龍，塔型沙丘群，呈各種蜂窩狀、羽毛狀、魚鱗狀沙丘，變幻莫測。
在這裡金字塔形的沙丘屹立於平原以上300米。狂風能將沙牆吹起，高度可達其3倍。沙漠裡沙丘綿延，受風的影響，沙丘時常移動。沙漠裡亦有少量的植物，其根系異常發達，超過地上部分的幾十倍乃至上百倍，以便汲取地下的水分，那裡的動物有夏眠的現象。乘車於沙漠公路猶如蕩舟大洋，遺憾的是人們的視線過早落到地平線上。然而在塔克拉瑪幹腹地海拔1413米的喬喀塔格山（紅白山）上眺望塔克拉瑪幹沙漠，則是另一種的浩瀚
蒼茫天穹下的塔克拉瑪幹無邊無際，它能於縹緲間產生一種震懾人心的奇異力量，令面對此景的每一個人都感慨人生得失的微不足道。在紅白山上看和田河的秋色，是一輩子不能忘懷的。和田河兩岸的胡楊在陽光下泛著濃厚的金黃，如寬大的金色絲帶纏繞著大地，從天際延伸過來，又蜿蜒消逝到天的另一盡頭。我們發現，要欣賞此景，恐怕塔克拉瑪幹是惟一的
。如果將全國各地的胡楊作比較，無論胡楊之美還是胡楊之剛毅都由新疆獲冠。新疆胡楊號稱「生而一千年不死，死而一千年不倒，倒而一千年不腐」。在輪臺的塔裡木河附近沙漠地區，胡楊林的氣勢、規模均在全國之首，輪臺的胡楊林公園也是國內獨一無二的沙生植物胡楊樹林的觀賞公園。當秋色降臨，步入胡楊林，四周為燦爛金黃所包圍。窪地水塘中，藍天白雲下，胡楊的倒影如夢如幻。
由輪臺往南100公裡的沙漠腹地，為大面積原始胡楊林，不少古老的胡楊樹直徑達1米以上。和田河的胡楊樹皆為次生林，大部分樹型呈塔狀，枝葉茂盛，秋天時通體金黃剔透，此處的胡楊以成片的優美林相為顯著特點，加上起伏的沙丘線條，隨時進入眼帘的都是一幅美麗的風景畫。在塔克拉瑪幹南部的沙漠中，經常可看到盆景般的胡楊景色，那裡的胡楊靜靜地佇立於沙丘，千姿百態，仿佛人間修飾。
胡楊的美離不開其自身的滄桑，樹幹乾枯龜裂和扭曲、貌似枯樹的樹身上，常常不規則地頑強伸展出璀璨金黃的生命，讓大漠惡劣環境中的死亡與求生協調地表現。沙漠四周，有葉爾羌河、塔裡木河、和田河和車爾臣河貫穿兩岸，由於塔裡木盆地是一個內流水系盆地，從周圍山脈而來的全部徑流都聚集在盆地自身之中，為河流和地下水層供水。
沙漠下面的地下水多半有持續不斷的水道，從西面流向東部的羅布泊。由於降雨量小蒸發率高，降雨對於滋潤沙漠和給地下水供水微不足道。崑崙山水系河流滲透到沙漠中達100～200公裡，逐漸在沙漠中乾涸。只有和田河穿越沙漠腹地，在夏季偶然可將水流注入塔裡木河。