มีทะเลทรายสี่แห่งทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา Mojave, Sonoran, Chihuahuan และ Great Basin ประกอบด้วยพื้นที่ที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นทะเลทรายตะวันตกเฉียงใต้ พวกมันเป็นทะเลทรายที่มีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดในโลกและเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์และพืชที่ดัดแปลงเฉพาะตัว
ทะเลทรายโมฮาวี
ทะเลทรายโมฮาวีครอบคลุมพื้นที่บางส่วนของแคลิฟอร์เนีย แอริโซนา เนวาดา และยูทาห์ เป็นที่อยู่อาศัยของเต่าทะเลทรายซึ่งเป็นสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ เต่าทะเลทรายเป็นเต่าที่อาศัยอยู่ในบกที่แสวงหาน้ำเมื่อต้องการดื่มหรืออาบน้ำเท่านั้น และสามารถกักเก็บน้ำไว้ในกระเพาะปัสสาวะได้มากถึงหนึ่งควอร์ในช่วงฤดูแล้ง
สัตว์อื่นๆ ที่อาศัยอยู่ที่ Mojave ได้แก่ กระรอกดิน Mojave, Amargosa vole, ตุ๊กแกลาย, อีกัวน่าทะเลทราย, งูเหลือมสีดอกกุหลาบในทะเลทราย และงูหางกระดิ่งโมฮาวี แมลงรวมถึงจิ้งหรีด Kelso Dunes Jerusalem และ Kelso Dunes shieldback katydid ซึ่งทั้งสองอย่างนี้มีถิ่นกำเนิดในทะเลทราย
ทะเลทรายโมฮาวีมีพืชชั่วคราว 250 ชนิด ซึ่งออกดอกในช่วงเวลาสั้น ๆ หลังจากฝนตกแล้วค่อย ๆ อยู่เฉยๆ จนกว่าจะมีฝนตกลงมา พืชอื่นๆ ของ Mojave ได้แก่ ต้น Joshua, cacti ต่างๆ, creosote bush, desert holly และ brittlebush
ทะเลทรายโซโนรัน
ทะเลทรายโซโนรันครอบคลุมบางส่วนของแคลิฟอร์เนียและแอริโซนาและรัฐโซโนราของเม็กซิโก เป็นทะเลทรายที่มีความหลากหลายมากที่สุดในโลกในแง่ของพืชพันธุ์ หนึ่งในพืชที่มีชื่อเสียงที่สุดคือกระบองเพชรซากัวโร ต้นกระบองเพชรทรงสูงติดอาวุธเป็นสัญลักษณ์ของอเมริกาตะวันตก อย่างไรก็ตาม มันเติบโตในทะเลทรายโซโนรันเท่านั้น กระบองเพชรสามารถเติบโตได้สูงถึง 50 ฟุตและมีอายุยืนยาวถึง 200 ปี
กระบองเพชรอื่นๆ ที่พบในโซโนรัน ได้แก่ โคลลา ท่อออร์แกน และดอลลาร์เงิน ออคทิลโลเป็นไม้ยืนต้นสูงที่แตกหน่อออกห้าหรือหกครั้งตลอดทั้งปี แล้วจึงหยอดใบทั้งหมดในฤดูหนาวเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียความชื้น
นกที่พบในโซโนรัน ได้แก่ นกฮัมมิงเบิร์ด ดักแด้หางดำ ไพโนเปพลา และโร้ดรันเนอร์ Roadrunners สามารถวิ่งได้สูงถึง 18.6 ไมล์ต่อชั่วโมง และกินเหยื่อที่มีพิษ เช่น แมงป่อง งูหางกระดิ่ง และทารันทูล่า
โซนอรันมีสัตว์เลื้อยคลาน 58 สายพันธุ์ รวมถึงงูหางกระดิ่งหกชนิดและสัตว์ประหลาดกิลา ซาลาแมนเดอร์เสือ ซึ่งเป็นซาลาแมนเดอร์ที่อาศัยอยู่บนบกที่ใหญ่ที่สุดในโลก จะขุดโพรงใต้ดินในช่วงฤดูแล้งและโผล่ออกมาในช่วงที่อากาศเปียก
ทะเลทรายชีวาหวน
ตามเว็บไซต์ของกองทุนสัตว์ป่าโลก ทะเลทราย Chihuahuan เป็นหนึ่งในสามอีโครีเจียนในทะเลทรายที่อุดมสมบูรณ์ทางชีวภาพและมีความหลากหลายมากที่สุดในโลก ทะเลทรายเป็นที่อยู่อาศัยของพืชประมาณ 3,500 สายพันธุ์ โดยประมาณ 1,000 สายพันธุ์มีถิ่นกำเนิดในทะเลทราย หนึ่งในห้าของกระบองเพชรของโลกอาจเกิดขึ้นในทะเลทราย Chihuahuan รวมถึงกระบองเพชรสีรุ้งในรัฐแอริโซนาและกระบองเพชรถังไฟเม็กซิกัน
ประชากรขนาดเล็กของกระทิงอเมริกันที่ใกล้สูญพันธุ์อาศัยอยู่ในทะเลทราย พร้อมด้วยเพคคารีมีปลอกคอ สุนัขจิ้งจอกสีเทา แพรรีด็อกทั่วไปและเม็กซิกัน แจ็คแรบบิตหางดำและแบดเจอร์ นก ได้แก่ เอลฟ์และนกเค้าแมวที่กำลังขุดโพรง เหยี่ยวอพอลมาโด นกกระจอกคอดำ และกระบองเพชรกระบองเพชร
Great Basin ไม้พุ่มบริภาษ
Great Basin อยู่เหนือสุดของทะเลทรายทั้งสี่ เป็นทะเลทรายที่มีอุณหภูมิเย็นและเป็นพื้นที่แห้งแล้งที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา มีถิ่นกำเนิดในภูมิภาคนี้คือหนูจิงโจ้ชนิดหนึ่งและไม้จารบีซึ่งเป็นไม้ดอก Sagebrush, saltbrush และ winterfat เป็นพันธุ์พืชที่โดดเด่นของทะเลทราย ทั้งสามเป็นพันธุ์สครับที่มีหลายกิ่งไม่มียอดและมีใบเขียวชอุ่มตลอดปี Shadscale และ blackbrush เป็นพืชที่โดดเด่นของ Great Basin ทะเลสาบขนาดเล็กทั่วทะเลทรายสนับสนุนกุ้งสายพันธุ์พื้นเมือง