พื้นที่ทะเลทรายแตกต่างจากพื้นที่อื่น ๆ ในโลกด้วยปริมาณน้ำฝนที่ได้รับในหนึ่งปี นึกถึงภาพโปรเฟสเซอร์ของทะเลทรายที่มีทรายและมีลมพัดแรง แต่ทะเลทรายอาจแห้งแล้งและเป็นหินโดยไม่มีทราย แม้แต่แอนตาร์กติกาที่มีหิมะและน้ำแข็งคงที่ก็ยังตกอยู่ภายใต้หมวดหมู่ของทะเลทราย สาเหตุสามประการของการขาดความชื้นมีส่วนทำให้เกิดทะเลทราย
ภูเขา
เมื่ออากาศสัมผัสกับภูเขา อากาศจะต้องลอยขึ้นเหนือเขา ความชื้นส่วนใหญ่จะตกตะกอนบนภูเขาและทำให้เกิดหิมะบนยอดเขา เมื่อมวลอากาศเคลื่อนตัวไปไกลในแผ่นดิน ความชื้นจะเหลือเพียงเล็กน้อย ดังนั้นปริมาณน้ำฝนจึงลดลง ตามข้อมูลของ The Wild Classroom ตัวอย่างของทะเลทรายที่เกิดจากเทือกเขามีอยู่มากมายในโลก เช่น ทะเลทรายโกบีทางเหนือของเทือกเขาหิมาลัย หรือทะเลทรายเนวาดาทางตะวันออกของเทือกเขาเซียร์ราเนวาดา
ความกดอากาศ
ตามรายงานของวิทยาลัยเกษตรมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวเม็กซิโก พื้นที่ทะเลทรายส่วนใหญ่ในโลกอยู่ในแถบ 25 องศาจากด้านใดด้านหนึ่งของเส้นศูนย์สูตร ในบริเวณดังกล่าวมีบรรยากาศที่มีความกดอากาศสูง ความกดอากาศสูงจะบังคับให้อากาศแรงดันต่ำซึ่งปกติแล้วจะเป็นอากาศแห้งที่ระดับความสูงที่สูงกว่า ซึ่งจะอยู่ใกล้กับพื้นดินมากกว่า เนื่องจากอากาศแรงดันต่ำมีความชื้นเพียงเล็กน้อยและอยู่ใกล้พื้นดิน แสงแดดจึงทำให้ร้อนได้ง่าย ความร้อนนี้ถ่ายเทสู่พื้นดิน ทำให้เกิดอุณหภูมิพื้นดินสูง ทะเลทรายซาฮาราและทะเลทรายคาลาฮารี ทั้งในแอฟริกา เกิดจากการที่อากาศแรงดันต่ำทำให้พื้นดินร้อนและทำให้น้ำใต้ดินระเหย
อากาศเย็น
บริเวณใกล้เสามีฝนตกเล็กน้อยเนื่องจากอุณหภูมิที่เย็นจัด ปริมาณน้ำฝนต้องการการระเหยของน้ำใต้ดินหรือน้ำทะเล และพื้นที่เหล่านี้ไม่ได้รับแสงแดดเพียงพอที่จะทำให้เกิดการระเหย แอนตาร์กติกาถือได้ว่าเป็นทะเลทรายที่ใหญ่ที่สุดในโลก