ระบบนิเวศ ย่อมาจากระบบนิเวศ เป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบทางชีวภาพ ไม่มีชีวิต และวัฒนธรรม องค์ประกอบทางชีวภาพและวัฒนธรรมล้วนเป็นสิ่งมีชีวิต ไม่ใช่มนุษย์และมนุษย์ และรวมถึงสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีอยู่ในระบบนิเวศ ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตคือสิ่งไม่มีชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งองค์ประกอบด้านสิ่งแวดล้อมที่มีอยู่ในระบบนิเวศ เช่น น้ำ สิ่งสกปรก และอากาศ ในระบบนิเวศของทะเลทราย สิ่งที่กำหนดให้ระบบเป็นทะเลทรายไม่มีชีวิต
ร็อค
ความร้อนของทะเลทรายมักทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์มีชีวิตรอดได้ยาก โดยทิ้งผืนดินอันกว้างใหญ่ไพศาลไว้ เช่นเดียวกับระบบนิเวศอื่นๆ ส่วนใหญ่ หินและก้อนดินแข็งอื่นๆ จะพบได้ทั่วทะเลทราย วัสดุกึ่งมีค่าบางชนิด เช่น ควอตซ์สามารถพบได้ตามโขดหินในระบบนิเวศของทะเลทราย
ทราย
ทรายเป็นองค์ประกอบที่สามารถระบุตัวตนได้มากที่สุดในระบบนิเวศของทะเลทรายซึ่งประกอบด้วยอนุภาคหินละเอียด เมื่อลมพัดผ่านพื้นราบ มีพืชพันธุ์เล็กๆ น้อยๆ ไว้เป็นเกราะป้องกัน เศษหินแตกออกกลายเป็นทราย
ภูเขา
แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะไม่เกี่ยวข้องกับภาพของทะเลทรายที่ราบเรียบ แต่มักพบภูเขาภายในระบบนิเวศ ภูเขาในทะเลทรายมักถูกแกะสลักโดยลมแรงเป็นเวลาหลายล้านปี ภูเขาในทะเลทรายมักจะสูงชันและขรุขระมากกว่าจะราบเรียบ
น้ำ
แม้ว่าระบบนิเวศในทะเลทรายจะไม่อุดมสมบูรณ์เหมือนในระบบนิเวศอื่นๆ แต่ก็ยังพบน้ำอยู่ทั่วทะเลทราย สิ่งมีชีวิตสองสามประเภทที่พบในทะเลทรายขึ้นอยู่กับการมีน้ำ ตั้งแต่แม่น้ำที่ไหลผ่าน ไปจนถึงฝนและน้ำที่ไหลบ่า
แอร์
แม้ว่าจะอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่งในระบบนิเวศอื่น ๆ ทั้งหมด แต่อากาศก็มีบทบาทสำคัญในการสร้างทะเลทราย การขาดพืชพันธุ์ทำให้ลมพัดผ่านพื้นดินและค่อย ๆ กัดเซาะหินจนเกิดเป็นทรายและภูเขา อีกทั้งยังเป็นลมที่สร้างปรากฏการณ์เช่นเนินทรายและสะพานธรรมชาติ