Общая флора региона невелика, низок уровень эгдемизма. Всего несколько тысяч лет назад в регионе было значительно влажнее, доказательством чему являются вымершие остатки крупных млекопитающих. Большинство видов вымерло из-за иссушения климата последние 5 тыс. лет и  интенсивной охоты последние 100 лет. Ныне общирные территории пустыни практически лишанеы растительности.

В составе пустыни различают множество регионов: Тенере, Большой Восточный Эрг, Большой Западный Эрг, Танезруфт, Хамада-эль-Хамра, Эрг-Игиди, Эрг-Шеш, Аравийскую, Ливийскую, Нубийскую пустыни, пустыня Талак.

Сахара приурочена к северной части древней Африканской, или Сахарской, платформы. Фундамент ее состоит из кристаллических сланцев, гнейсов, кварцитов, амфиболитов и других метаморфических пород, прерванных гранитными интрузиями и перекрытых на отдельных участках излияниями лав. Во многих местах Центральной и Южной Сахары они выступают крупными массивами на поверхность в виде щитов.

Аравийская пустыня занимает северо восточную часть Сахары, располагаясь в пределах Египта между долиной Нила и Красным морем. Южной границей ее служит примерно 22° с. ш., где начинается другая крупная пустыня Сахары – Нубийская. Фундамент пустыни слагают древние кристаллические породы, выходящие на поверхность вдоль берега Красного моря в хребте Этбай, который распадается на ряд горных массивов. Аравийская пустыня – это структурная равнина – средневысотное плато, сложенное известняками и красными нубийскими песчаниками. Оно понижается к западу, в сторону Нила, и круто обрывается к его долине. Здесь в обрывах плато в Древнем Египте в толщах песчаника был высечен ряд храмов. Плато рассечено густой сетью вади, изредка наполняющихся водой.