Biljke i životinje koje žive u pustinji uvjetovane su da podnesu ekstremne temperature s minimalno vode. Broj biljnih i životinjskih vrsta dovoljno žilavih da prežive u pustinji, desetak tisuća, što je mali dio u usporedbi sa stotinama tisuća biljnih i životinjskih vrsta koje žive na kiši šuma. Biljke i životinje u pustinji biološki su ograničene u produktivnosti i raznolikosti zbog relativne oskudice organskih hranjivih sastojaka.
Pustinjske biljke
Biljke u pustinji tolerantne na sušu uključuju divlje cvijeće, kaktus i sukulente, drveće, grmlje, trave, grmove kreozota, pamučne šume i vrbe. Uz minimalnu količinu vode, pustinjske biljke, divlje cvijeće, drveće i grmlje koriste obilnu energiju pustinjskog sunca kako bi proizveli više biljnog svijeta koji služi za napajanje pustinjskih životinja i insekata.
Pustinjski sisavci
Pustinjski sisavci kao što su medvjedi, mačke, kojoti, lisice lisice, jeleni mazga, rakuni, zečevi, gofovi i vjeverice ostaju hladni u vrhuncu pustinjske vrućine skrivajući se na drveću ili kopajući jazbine pod zemljom.
Planinski lavovi i bobci neuhvatljivi su mesožderi pustinje, koji love jelene, zečeve, ptice, zmije i glodavce prvenstveno noću. Kojoti, lisice i rakuni svejedi su koji u pustinji preživljavaju jedući kaktuse, žabe, krastače, ribe, zečeve, vjeverice i sve ostalo što mogu očistiti.
Jele mazga, zečevi i gofovi biljojedi su koji jedu korijenje, gomolje, trave i opunciju.
Pustinjske ptice i ribe
U pustinji žive razne ptice, kao što su jastrebovi, sove, nojevi, djetlići, kaktusi i pureći supovi (poznati i kao zujaci).
Pustinjski jastrebovi i sove su mesožderi koji love male sisavce, insekte i druge ptice prvenstveno noću, dok su pureći supovi mesožderi koji se hrane mrtvim trupovima drugih životinja. Nojevi su svejedi koji se hrane biljkama, insektima, malim kralježnjacima i beskralješnjacima. Djetlići i kaktusi su svejedi koji jedu mrave, kornjaše i druge insekte, kao i biljke i koru drveća.
Pustinjska riba živi u toplim bazenima koji su ostaci drevnih jezera. Pustinjska štenad riba je nisko pustinjska potočna riba koja se hrani algama i često odumire kad bazeni presuše tijekom najtoplijih mjeseci. Pustinja Sonoran ima više od 100 vrsta slatkovodnih riba. Te ribe žive u ono malo ostataka vode koja ostaje od rijeka koje su postojale prije jednog stoljeća. Ribe poput uharice žive u plitkim vodenicama, dubokim samo 6 centimetara iznad šljunkovitih korita, hraneći se gotovo isključivo ličinkama muha. Pustinjska zemljišta nižeg uzvišenja još uvijek održavaju velike populacije autohtonih riba, uključujući gornju pjenušac, dugu školjku, Yaqui klena, pustinjske naivčine, sisavca i klena koštatog repa.
Pustinjski gmazovi i vodozemci
Gmizavci i vodozemci pustinjskih ljubitelja topline vole zvečarke, guštere, krastače i kornjače. Zmije zvečke jedu guštere, glodavce i male sisavce poput zečeva. Pustinjske krastače, poput pustinjske krastače Sonoran, hrane se insektima, paucima i malim miševima. Pustinjski gušteri, poput teksaškog guštera, jedu vegetaciju, mrave, skakavce, insekte i male životinje. Pustinjske kornjače biljojedi su, iako povremeno jedu strvinu i insekte.
Pustinjski insekti i pauci
Insekti i pauci koji borave u pustinji uključuju pčele, mrave, leptire, ose, komarce i pauke crne udovice. Pčele i leptiri hrane se dostupnim biljnim nektarom. Ose i pauci crne udovice hrane se insektima i ostalim paucima, dok mravi jedu sve što mogu.