Ekolojik sistemlerin kısaltması olan ekosistemler, biyotik, abiyotik ve kültürel bileşenlerin etkileşiminden kaynaklanır. Biyotik ve kültürel bileşenler, ekosistemde bulunan, insan olmayan ve insan ve mikroskobik yaşam da dahil olmak üzere tüm canlılardır. Abiyotik bileşenler cansız varlıklardır, özellikle su, kir ve hava gibi ekosistemde bulunan çevresel unsurlardır. Bir çöl ekosisteminde, sistemi çöl olarak belirleyen şeylerin çoğu cansızdır.
Kaya
Çölün sıcağı, hem bitki hem de hayvan olan canlıların hayatta kalmasını zorlaştırıyor ve geniş araziler bırakıyor. Diğer ekosistemlerin çoğunda olduğu gibi, çölün her yerinde kayalar ve diğer katı toprak parçaları bulunur. Çöl ekosistemlerindeki kayalar arasında kuvars gibi bazı yarı değerli malzemeler bulunabilir.
Kum
İnce kaya parçacıklarından oluşan kum, muhtemelen çöl ekosisteminin en tanımlanabilir öğesidir. Rüzgar, bir kalkan oluşturacak çok az bitki örtüsü olan düz arazide estiğinde, kaya parçaları kırılarak kum oluşturur.
Dağlar
Tipik olarak düz, açık çöllerin görüntüsü ile ilişkilendirilmese de, ekosistem içinde dağlar sıklıkla bulunur. Milyonlarca yıl boyunca kuvvetli rüzgarlarla yontulmuş çöl dağları, düz ve yuvarlanma yerine genellikle dik ve sarptır.
Su
Çöl ekosisteminde diğerleri kadar bol olmasa da, çölde su hala bulunur. Çölde bulunan az sayıdaki yaşam türü, akan nehirlerden yağmura ve akıntıya kadar suyun varlığına bağlıdır.
Hava
Hava, diğer tüm ekosistemlerde her yerde bulunmasına rağmen, çölün oluşumunda özellikle önemli bir rol oynar. Bitki örtüsünün olmaması, rüzgarın arazide esmesine ve kayaları yavaşça oymasına ve hem kum hem de dağlara neden olmasına izin verir. Kum tepeleri ve doğal köprüler gibi gösterileri yaratan da rüzgardır.