新疆南部的塔裏木盆地是中國最大的內陸盆地，這裏氣候極端幹燥，年降水量大部分在50毫米以下，幹燥度在16～64以上。盆地內的自然景觀分布呈現顯著的環狀特征，即盆地邊緣為山地，山地內為山前洪積、衝積扇所形成的戈壁，盆地的中央則為著名的塔克拉瑪幹沙漠，麵積有33萬多平方公裏，占全國沙漠（不包括戈壁）麵積的47％，是中國最大的沙漠，也是世界上僅次於阿拉伯半島上的魯卜哈利沙漠，麵積占第二位的流動性沙漠。沙漠與戈壁之間，或沙漠邊緣的河流沿岸等地，分布有片片綠洲，是新疆重要的農業地區之一。
    塔克拉瑪幹沙漠顯著的自然特色有3點：
    （1）流動沙丘占絕對優勢。在塔克拉瑪幹沙漠本部，除了西部的麻紮塔格等山，中南部的北民豐隆起高地等少數地方沒有被沙丘所覆蓋外，全為沙丘所分布。其中流動沙丘占85％，隻有在沙漠邊緣和深入沙漠中的河流沿岸分布有以紅柳沙堆為主的固定、半固定灌叢沙堆。
    （2）沙丘高大，形態複雜。沙丘內以裸露的巨大沙丘為主，一般高度在100～150米，也有200～300米；其中高度在50米以上的沙丘，占全沙漠流動沙丘總麵積的80％。沙丘形態極為複雜，不僅有中國其他沙漠中常見的各種形態的流動沙丘，而且還有著中國其它沙漠中所少有的各種特殊形態的沙丘。如沙漠的東半部和沙漠西部麻紮塔格山南北地帶，主要分布有延伸很長的巨大複合型沙丘鏈；沙漠中部東經82～85°之間和沙漠的西南部，主要分布有複合型縱向沙壟；沙漠南部鄰近山嶺的地帶發育有金字塔沙丘。此外，沙漠北部塔裏木河老河床以南，還可見有高大的穹狀沙丘。
    （3）塔克拉瑪幹沙漠雖以流動沙丘為主，但是，在深入沙漠內部的河流沿岸，沙漠邊緣的洪積、衝積扇前緣地帶，還分布有大麵積的荒地，生長著茂密的天然胡楊林和紅柳灌叢，成為沙漠中的“天然綠洲”。所以，塔克拉瑪幹沙漠絕對不是過去有人所描繪的那樣“隻有一片茫茫流沙”，“在沙漠中心沒有植物，也沒有野獸，甚至連飛鳥蟲豸都沒有，完全是一片寂靜得可怕的地方”，而是有著開發利用的潛力。