塔克拉玛干沙漠位于新疆塔里木盆地中央，是中国最大的沙漠，也是世界第二大沙漠（第一大沙漠为撒哈拉大沙漠），同时还是世界最大的流动性沙漠。整个沙漠东西长约1000千米，南北宽约400千米，面积达33万平方千米。在这里，金字塔形的沙丘屹立于平原以上300米。狂风能将沙墙吹起，高度可达其3倍。沙漠里沙丘绵延，受风的影响，沙丘时常移动。这里地形起伏很大，昼夜温差极大。塔克拉玛干在维吾尔语里意即“进去出不来的地方”。
白天，塔克拉玛干沙漠赤日炎炎，银沙刺眼，沙面温度有时高达70℃～80℃。旺盛的蒸发，使地表景物飘忽不定，沙漠旅人常常会看到远方出现朦朦胧胧的“海市蜃楼”。沙漠四周，沿叶尔羌河、塔里木河、和田河和车尔臣河两岸，生长发育着密集的胡杨林和怪柳灌木，形成“沙海绿岛”。沙层下有丰富的地下水资源和石油等矿藏资源。
塔克拉玛干沙漠
干旱的河床遗迹几乎遍布于塔克拉玛干沙漠，湖泊残余则见于部分地区（如沙漠的东部等）。沙漠之下的原始地面是一系列古代河流冲积扇和三角洲所组成的冲积平原和冲积湖积平原。北部大致为塔里木河冲积平原，西部为喀什噶尔河及叶尔羌河三角洲冲积扇，南部为源自昆仑山北坡诸河的冲积扇三角洲，东部为塔里木河、孔雀河三角洲及罗布泊湖积平原。沉积物都以不同粒径所组成的沙子为主，沙漠南缘厚度超过150米。在沙漠2～4米、最深不超过10米的地下，有清澈丰富的地下水。
塔克拉玛干沙漠除局部尚未被沙丘所覆盖外，其余均为形态复杂的沙丘所占。塔克拉玛干沙漠中流动沙丘的面积很大，沙丘高度一般为100～200米，最高达300米左右。沙丘类型复杂多样，复合型沙山和沙垄，宛若憩息在大地上的条条巨龙；塔型沙丘群，呈各种蜂窝状、羽毛状、鱼鳞状，沙丘变幻莫测。
塔克拉玛干沙漠有两座红白分明的高大沙丘，名为“圣墓山”。它是分别由红砂岩和白石膏组成，由沉积岩露出地面后形成的。“圣墓山”上的风蚀蘑菇，奇特壮观，高约5米，巨大的盖下可容纳10余人。沙漠东部主要由延伸很长的巨大复合型沙丘链所组成，一般长5000～15000万米，最长可达3万米，宽度一般为1000～2000米。沙丘的落沙坡高大陡峭，迎风坡上覆盖有次一级的沙丘链。丘间地宽度为1000～3000米，延伸很长，但被一些与之相垂直的低矮沙丘所分割，形成长条形闭塞洼地，有沮洳地和湖泊等分布其间。沙漠东北部湖泊分布较多，但往沙漠中心则逐渐减少，且多已干涸。沙漠中心东经82°～85°间和沙漠西南部主要分布着复合型的纵向沙垅，延伸长度一般为1000～2000米，最长可达45千米。金字塔状的沙丘分布得或成孤立的个体，或成串状组的狭长而不规则的垅岗。沙漠北部可见高大弯状沙丘，西部及西北部可见鱼鳞状沙丘群。
在我国最长的内陆河塔里木河河畔，分布着世界最大的原始胡杨森林。全世界胡杨林有10%在中国，而中国的胡杨林有90%在塔里木河河畔。胡杨远在1.35亿年前就出现了，被称为“第三纪活化石”，是世界上最古老的一种杨树。
