מערכות אקולוגיות, קיצור של מערכות אקולוגיות, נובעות מאינטראקציה של מרכיבים ביוטיים, אביוטיים ותרבותיים. מרכיבים ביוטיים ותרבותיים הם כולם יצורים חיים, לא אנושיים ואנושיים וכוללים חיים מיקרוסקופיים, הקיימים במערכת האקולוגית. רכיבים אביוטיים הם אותם דברים שאינם חיים, במיוחד אלמנטים סביבתיים הקיימים בתוך המערכת האקולוגית, כגון מים, לכלוך ואוויר. במערכת אקולוגית מדברית, הרבה ממה שמייחד את המערכת כמדבר אינו חי.
סלע
חום המדבר מקשה לעיתים קרובות על יצורים חיים, צמחים ובעלי חיים, לשרוד, ומשאיר שטחים אדירים חשופים. כמו ברוב מערכות אקולוגיות אחרות, סלעים ונתחים אחרים של אדמה מוצקה נמצאים בכל רחבי המדבר. סוגים מסוימים של חומרים יקרים למחצה כגון קוורץ ניתן למצוא בין הסלעים במערכות אקולוגיות מדבריות.
חוֹל
החול מורכב מחלקיקי סלע עדינים, ככל הנראה היסוד המזוהה ביותר במערכת האקולוגית המדברית. כשנשבה רוח אדמה מישורית, עם מעט צמחייה כדי לספק מגן, פיסות סלע מתנתקות ויוצרות חול.
הרים
אף על פי שאינם קשורים בדרך כלל לתמונה של מדבריות שטוחים ופתוחים, הרים נמצאים לעתים קרובות בתוך המערכת האקולוגית. מגולף ברוחות עזות במשך מיליוני שנים, הרי המדבר הם לעתים קרובות תלולים וקשים ולא חלקים ומתגלגלים.
מים
אמנם לא שופע במערכת האקולוגית המדברית כמו באחרים, אך מים עדיין נמצאים ברחבי המדבר. סוגי החיים המעטים שנמצאו במדבר תלויים בנוכחות מים, מנהרות זורמים ועד גשם ונגר.
אוויר
אף על פי שקיים בכל מערכות אקולוגיות אחרות, האוויר ממלא תפקיד חשוב במיוחד ביצירת המדבר. חוסר הצמחייה מאפשר לרוח לנשוב על פני האדמה ולגלף לאט את הסלעים וכתוצאה מכך חול והרים. זו גם רוח שיוצרת משקפיים כמו דיונות חול וגשרים טבעיים.