沙漠地区湖泊如有可靠水源，尤其是地下水源的补给，一般水质较好，大多数为矿化度小于1克/升的淡水，如腾格里沙漠的高璃玛海子，敦煌鸣沙山中的月牙泉，塔克拉玛干沙漠东北部靠近塔里木河下游一带的赛特库里、巴什库里、彦格库里和乌鲁克库里等。但是，沙漠地区多数湖泊没有可靠的足够水源补给，加上气候干旱，湖面蒸发强烈，盐分不断积累，湖水矿化度越来越高，因而成为咸水湖。甚至盐湖。一般湖水矿化度可达5～10克/升，有的可高达100克/升以上。如巴丹吉林沙漠巴丹吉林庙以东的他马义克海子，矿化度为8.64克/升；腾格里沙漠西部的嘎顺诺尔的湖水达87克/升；塔克拉玛干沙漠的台特马湖、罗布泊，大都在100克/升以上；吐鲁番盆地的艾丁湖，湖水面低于海平面154米，是中国最低的湖泊，湖水矿化度在夏季高达210克/升。
淡水湖的湖水可供饮用和灌溉，而且可发展养殖，成为渔业生产基地。
咸水湖的咸水一般人们不能直接饮用，工农业生产也不能大量地直接利用它。目前，科学技术的成就虽可以使咸水淡化，有些地方利用咸水灌溉农田的研究实验也已获得成功，但这些都还只是处在刚刚开始的阶段。咸水虽然不能直接为人们所利用，但它能滋润沙地，有利于耐盐植物的生长，使滨湖的沙丘一般多处于固定、半固定形态，对沙漠的治理有利。
中国沙漠中星罗棋布的大小湖盆以及湖滨地区，总是生长着丰美的花草，成为牛羊的天然牧场，它是千百年来沙区少数民族生息的场所，被称之为沙漠中的颗颗明珠。
3.地下水
中国的沙漠地区，如柴达木、准噶尔、塔里木和河西走廊等，都是盆地结构，周围有积雪的高山。盆地里特别是靠近巨大山体的山麓地带，沉积了巨厚的松散沙砾物质，为地下水提供了良好的贮存条件。源自山区靠降水和冰雪融水补给的河流，在流注盆地后，河水除一部分消耗于蒸发外，大部分都渗漏到松散的地层中，以地下水的形式存在。经过几年来的水文地质勘测，证明中国沙漠地区的地下水资源是比较丰富的。例如，准噶尔盆地古尔班通古特沙漠的边缘地带，埋藏着丰富的潜水，而在中部沙漠下面的冲积、湖积层中，更有丰富的承压水，是一个巨大的自流水盆地，有“地下海”之称。塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠和柴达木盆地沙漠地区，也都有丰富的潜水和深层承压水。承压水大都能自流，有的水头能高出地面几米到十几米；涌水量在每秒几公升到十几公升，高的可达100公升，每昼夜达万吨。水质较好，潜水的矿化度一般在0.3～3克/升左右。在巴丹吉林沙漠和乌兰布和沙漠地区，也都找到了大面积的地下淡水。据初步估算，仅西北和内蒙古西部与南部沙漠地区，可利用的地下水资源就有500亿立方米左右。这些地下水资源，特别是在地表水稀少而灌溉水源不足的地区，如能加以开发利用，对工农业的发展会具有相当大的作用。在中国沙区特别是新疆地区，利用地下水灌溉已有着悠久的历史。新疆各族人民在与干旱的长期斗争中，积累了丰富的经验，其中开挖坎儿井，利用地下水灌溉，就是最成功的创造。
坎儿井是一种在干旱沙漠地区取用地下水的地下渠道。修建这种地下引水暗渠，可汇集潜流，将深处地下水变为浅层地下水，在地形、地质有利的地段流出地面成为明渠，以供灌溉或饮用。坎儿井由直井、地下渠道、地面渠道和涝坝（聚水的池塘）等部分组成。人们在修建地下渠道时把从每个直井口中挖出的砂石堆在井口外。从空中往下看，直井口就好像是出现在山前地带的一排排整齐的小火山锥。地面每隔20～30米即打一口直井与地下渠道相连，直井深度由引水处至出水口按一定坡降逐渐变浅，最深的可达数十米。坎儿井长度一般为3千米左右，最长达10千米以上。一般来说，坎儿井的进水渠道愈长，深入地下水面愈深，则井口出水量愈多。修建坎儿井时，要注意选择地面坡度大和与地下水坡度相差大的地面，这样不仅坎儿井的长度短，工程量小，而且水量也丰富。
坎儿井与其他灌溉方式相比较，有许多优点。它的结构简单，无须动力提灌设备；常年流水，水量稳定可靠；蒸发损失很少，水的利用率高。因此，坎儿井直到今天在农田水利中仍然得到广泛应用。在新疆、甘肃等省（区）都有坎儿井。据1973年统计，仅吐鲁番盆地就有坎儿井972条，总出水量达5.08亿立方米。
修筑坎儿井，虽然是中国干旱区利用地下水的有效方法，但只能截引第一个含水层上部的一部分水量，而更深层的地下水不能利用；同时，挖井工程量浩大，工效也低。因此只有因地制宜，采取多种开采形式，才能充分而有效地利用地下水。在这方面，有3种办法可以采用：①在潜水溢出带，可掏泉并开截水沟，汇集泉流，用于灌溉。在新疆地区，天然出露于冲积扇边缘带的地下水（泉水），是重要的灌溉水源。据初步统计，新疆平原区泉水总径流量近55亿立方米，其中平均流量在1立方米/秒以上的有33条，泉水的总利用量仅次于河水。对米泉县等地区来说，泉水的利用比河水还大。②打筒井或打子母井，开采潜水和浅层自流水。为保证水井有足够的出水量，还应在井的水面以下深挖3米以上，如遇较坚固的含水层地层，还可尽量挖深。③打机井，以汲取深层水，特别是承压水。
沙漠里的野生植物
沙漠地区气候干旱、高温、多风沙，土壤含盐量高。植物要有奇异的适应沙漠自然环境的能力，才能生存和生长。因此，沙漠里的植物与一般地区的植物相比较，在外表形态、内部结构，以及生理作用等方面都很不相同。主要特征有：
1.多数的多年生沙生植物有强大的根系，以增加对沙土中水分的吸取。一般根深和根幅都比株高和株幅大许多倍，水平根（侧根）可向四面八方扩展很远，不具有分层性，而是均匀地扩散生长，避免集中在一处消耗过多的沙层水分。如灌木黄柳的株高一般仅2米左右，而它的主根可以钻到沙土里3米半深，水平根可伸展到二三十米以外，即使受风蚀露出一层水平根，也不至于造成全株枯死。
但是，一些一年生的植物根却很浅，春天偶然降了点雨，哪怕是很少，只要地表湿润，它们也充分利用起来，蓬勃地生长、开花、结实，在相当短暂的时间里完成它的生活周期，以便躲过干旱高温的夏季。人们称它们为“短命植物”。
2.为减少水分的消耗，减少蒸腾面积，许多植物的叶子缩得很小，或者变成棒状或刺状，甚至无叶，用嫩枝进行光合作用。梭梭就是无叶，由绿色枝条营同化作用的，故称为“无叶树”。有的植物不但叶子小，花朵也很小，例如柽柳（红柳）就是这样。有的植物为了抑制蒸腾作用，叶子的表皮细胞壁强度木质化，角质层加厚，或者叶子表层有蜡质层和大量的毛被覆，叶组织气孔陷入并部分闭塞。
3.许多沙生植物的枝干表面变成白色或灰白色，为了抵抗夏天强烈的太阳光照射，免于受沙面高温的炙灼，如沙拐枣。
4.有很多植物的萌蘖性强，侧枝韧性大，能耐风沙的袭击和沙埋。柽柳（红柳）就是这样，沙埋仍可生不定根，萌枝生长更旺。中国沙漠、戈壁地区，风沙活动强烈，生长在低湿地的柽柳经常遭到流沙的侵袭，使灌丛不断积沙。而柽柳在沙埋后由于不定根的作用，仍能继续生长，于是“水涨船高”，形成了高大的灌丛沙堆（沙包）。
5.许多植物是含有高浓度盐分的多汁植物，可从盐度高的土壤中吸收水分以维持生活，如碱蓬、盐爪爪等。
沙漠里的植物传种的办法也是很奇特的。很多一年生或多年生的植物种子上长了翅膀或毛，种子成熟后就随着风飞翔和远扬，遇到合适的地方就发芽生长。如柽柳的种子粒小，具白色冠毛（束毛），借风飘落，天然下种，种子发芽率可达80％以上，种子一落到低湿地上，一般2～3天就可发芽出苗，迅速生长。还有的植物，像花棒一样的荚果有节，成熟时节间断落，每节鼓起呈球状，体轻，遇风即在沙地表面滚动，不被沙埋，在条件合适时迅速发芽生长。再有一种油蒿的种子，遇上一点点雨水后，立即渗出胶质，俗称“油蒿胶”，变得粘粘的，随着风在沙丘上滚来滚去，当全身粘上很多沙土后就发芽了。
中国沙漠地区的自然条件严酷，能适应这样条件的植物种类虽然远比其他自然地带要少，但是由于地区辽阔，总的来说，野生植物资源还是比较多的，有1000种左右，其中包括不少经济价值较高的用材林、药用植物、纤维植物等。
1.荒漠森林
新疆的塔克拉玛干沙漠，是世界上最缺雨、最干旱的地方之一。但是，在这片沙漠的塔里木河、叶尔羌河、和田河和克里雅河等河流两岸，以及沙漠的边缘地带，都生长着大片茂密的森林，像一条条天然绿色屏障，沿着沙漠延伸，阻挡流沙移动，保卫着绿洲的农田，形成一种特殊的自然景观，这就是世界上少有的荒漠森林——天然胡杨林。
胡杨，别名异叶杨、胡桐、水桐树，蒙古语名托奥罗依，维吾尔语名托克拉克；号称“沙漠中的英雄”。它是一种高大落叶乔木，成林树一般高15米以上，甚至可达20多米；树干粗的可数人合抱。胡杨的幼树或成年树基部及萌生枝条上的叶片狭长，好似柳叶，大树上的叶片为广卵形、菱形或心形，这就是得名“异叶杨”的由来。胡杨是最古老的一种杨树，在中国新疆库车千佛洞和甘肃敦煌铁匹沟的第三纪古新世地层中曾发现过它的化石，距今大约有6500万年。在《后汉书·西域传》和北魏郦道元的《水经注》中，就记载着塔里木盆地有胡桐。中国的胡杨林分布之广，面积之大，为目前世界上所罕见。现在，塔里木盆地的胡杨林面积约28万公顷（420万亩），森林蓄积量218万立方米。内蒙古、甘肃的弱水（额济纳河）下游也有较大面积分布。
胡杨的材质比较坚硬，具有耐水湿腐蚀的特征，是沙漠里最宝贵的栋梁之材。南疆的房屋、桥梁等建筑物大都是用胡杨木材。用胡杨木制作的家具、木箱，纹理美观，不受虫蛀，经久耐用。胡杨木的纤维很长，是很好的造纸原料。胡杨的树叶里含有大量的钙和钠盐，是羊喜食的好饲料，吃了容易长膘。胡杨的木质部分能分泌出大量水分，水分蒸发以后，凝结成灰色的生物碱结晶体——碳酸钠，俗称“胡杨碱”，碱的纯度高达百分之六七十左右，可以食用，当地群众用它来蒸馒头；也可用于制作肥皂和作脱胶制革的原料。梭梭林的分布更为广泛，以准噶尔盆地最为集中。根据新疆林业勘测设计院1977年森林资源清查统计，准噶尔盆地梭梭林面积有1500万亩。此外，在阿拉善地区的乌兰布和、腾格里和巴丹吉林等沙漠也都有成片分布。
梭梭主要有梭梭柴和白梭梭两种，都是小乔木，高2～8米。梭梭柴寿长，在干旱沙漠、戈壁中能蔚然成林。
梭梭耐旱，耐寒，抗盐碱，是优良的固沙树种。梭梭材质坚硬而脆，易燃而产热量高，火力为木材之首，稍逊于煤，堪称“荒漠活煤”，是优良的薪炭材。早在600年前元朝末年陶宋仪《辍耕录》一书中就记载过：“回讫野马川有木曰锁锁，烧之其火经年不灭，且不作灰。”清乾隆十四年（公元1749年）和以后纂修的《民勤县志》也写道：“炭曰琐琐，火燃时发一清香，大非石炭可拟。”梭梭的嫩枝也是骆驼的好饲料。
沙枣，又名桂香柳、十里香。五六月间走进开着白花和黄花的沙枣林，会使人以为进入了桂花园，它放出的香味和桂花一样。沙枣树为亚乔木，高可达10米，有耐旱、耐寒、耐盐等优良特性。沙枣用途很广，被沙区誉为“宝贝树”。沙枣结实丰富，果肉含有淀粉、糖等多种养分，生熟食均可；沙枣面混在主食中，味甜可口。枝叶是牲畜的优质饲料，木材坚硬，可作细木用材和燃料。沙枣还是沙漠地区仅有的蜜源树木，沙枣蜜可与桂花蜜媲美。沙枣在中国西北沙漠地区都有分布，在甘肃的弱水（额济纳河）两岸残留有大面积的天然林。
中国沙漠地区的森林资源，在历史时期内，受自然和人为的影响，破坏很大，造成严重衰退。解放以来，又由于大面积毁林开荒，使之继续遭到破坏。例如，塔里木盆地的胡杨林面积，比1958年缩小了46％；准噶尔盆地的梭梭林面积，更减少到只有50年代的13％。
为了保证沙漠地区现有林木不再遭到破坏和衰退，逐步恢复森林的原有分布，有必要在塔里木盆地和准噶尔盆地建立胡杨林和梭梭林的自然保护区，加强对它们的保护和经营管理，促进抚育与更新。
2.天然草场
沙漠地区的植物资源主要还是牧草。天然草场面积很大，无论是东部干草原地带的沙地，或是西部荒漠、半荒漠地区，都有广泛的分布。干草原地带的沙地，多为固定和半固定沙丘（巴拉、坨子地等）。植物覆盖度一般分别为30%～50％和15%～25％，生长有野麦子、赖草、羽茅、细叶胡枝子及蒿属等多种牧草，均可作为牧场。而其中的河谷阶地和湖盆滩地，天然植被生长得更好，以细叶苔草、芦苇、莎草、萎陵菜、针茅、赖草等植物为主，覆盖度甚至可高达80％，生产力较高，青草产量每亩合200～350公斤，每公顷草场可养羊2～3头，是良好的牧场。所以，中国沙漠东部干草原地带的科尔沁、浑善达克和毛乌素等沙地，都是中国著名的畜牧业基地。
中国西部的荒漠和半荒漠草场，分布也很广。例如，占据了准噶尔盆地大部分面积的古尔班通古特沙漠，沙丘绝大部分处于固定或半固定状态，沙丘上除生长有白梭梭、梭梭外，还生长有白蒿、三芒草、囊果苔草、优若藜等牧草，成为当地冬季的放牧场。不过，草场质量较差，产草量不高，每亩仅可产鲜草10～20公斤，局部地段可达30公斤左右。又如腾格里沙漠，有众多的湖盆，在湖盆周围除生长着茂密的盐爪爪、白刺外，还有碱草、芦苇、芨芨草等草甸植物，构成水草丰美的湖盆草地。湖盆草地的植被覆盖度一般为50％，最高达80％，生产力高。如芨芨草甸的产草量每亩达600多公斤，为各种草场之冠，是最优良的天然放牧场之一。再如乌兰布和沙漠，根据调查，也有大面积可供利用的草场。此外，在塔克拉玛干沙漠的塔里木河、和田河、叶尔羌河及克里雅河等各大河的两岸，也还有大片的荒漠林兼用草场，如和田河两岸的草场面积就有100多万亩。惟园林下植被的覆盖度小，产草量不高。