Пустыня — это такой тип растительности, в котором господство принадлежит ксерофитным полукустарничкам.
В пустыне голая почва занимает поверхность значительно большую, чем растения. Главная причина этого — сильный недостаток влаги. Одни растения живут за счёт грунтовых вод, другие за счет атмосферных осадков.
Довольно широко распространённое мнение об однообразии пустынного типа растительности не отвечает истине: в зависимости от условий климата и почвы, а также от предшествующей геологической истории, оказавшей влияние на флористический состав, типы пустынь на Земле весьма многочисленны.
В Советском Союзе пустыни занимают не менее 2 млн. кв. км. В этих пустынях осадков выпадает не более 250 мм в год, климат суровый, так как средние температуры жарких месяцев достигают 40°, а зимних ниже 0°. Энергичное испарение и недостаток осадков обусловливают постоянную сухость. Поэтому и почвы относятся к серозёмам и светлобурым разновидностям и характеризуются засолённостью.
Травостой в пустыне крайне разреженный. При этом подавляющее число растений носит ксероморфный облик. Для наших пустынь характерны сухолюбивые полукустарнички (особенно виды полыней). Что касается дерновинных злаков (ковыли, типчак, келерия), то они подавлены или вовсе отсутствуют.
У пустынных растений приспособления к уменьшению расхода влаги исключительно разнообразны. Они проявляются в редукции листьев, нередко до стадии колючек; в образовании безлистных форм, с передачей функции фотосинтеза зелёным стеблям: в образовании кожистых жёстких листьев; в суккулентности листьев и стеблей; в развитии глубокой корневой системы; в увеличении роли растений-эфемеров во флористическом составе и т. п.
Одним из главных типов пустынь в СССР является глинистая пустыня. Из них в так называемых северных пустынях, занимающих северную окраину Устюрта, Бет-Пак-Дала, Прибалхашскую низменность, течение р. Чу, район к северо-западу от Аральского моря и т. п., господствуют полыни в сочетании с биюргуном (Anabasis salsa), кокпеком (Atriplex сапа), итцегеком (Anabasis aphylla) или чёрным саксаулом (Arthrophytum haloxylon), образующим заросли до 11 м, высотой (но обычно ниже), и солянками. Южные глинистые пустыни, расположенные южнее песчаных пустынь Каракумы и Кызылкум в виде неширокой полосы вдоль хребтов западного Тянь-Шаня, Памиро-Алая и Копет-Дага, относятся к типу эфемеровых пустынь, в которых вегетация растений происходит только весной. Но зато в это время года почва совершенно покрыта травой, образующей сплошную, хотя и низкую (20 см) дернину, и цветёт множество растений. Вегетация длится с марта до начала мая, а затем в течение девяти месяцев пустыня окрашивается в жёлтые и серые тона, без всяких признаков растительной жизни. Ксерофитные полукустарники (полыни) вовсе отсутствуют, и господство безраздельно принадлежит эфемерам и эфемероидам, не носящим ксероморфного облика. Примером эфемеровой пустыни может служить Голодная степь.
Наиболее богаты растительностью песчаные пустыни Каракумы, Кызылкум, Муюнкум, Прибалхашские пески, Большие и Малые Барсуки и т. п. В них, по сравнению с другими типами пустынь, жизненные формы наиболее разнообразны, и здесь мы встречаем целую гамму растений от эфемеров до деревьев. Климат и здесь сухой, но этот климат как бы исправлен своеобразными свойствами преобладающего субстрата — песка, который создаёт предпосылки для благоприятного водного режима. Песок отличается хорошей водопроницаемостью и плохой капиллярностью: первое способствует накоплению влаги, второе затрудняет её отдачу. Кроме того, песок может конденсировать влагу, так что в песчаной пустыне на глубине 100—150 см существует постоянный горизонт влажности, не считая ещё «висячего горизонта» влажности, который весной залегает у самой поверхности, летом не глубже 20 см, но в конце лета исчезает. Зато сухость воздуха и подвижность песка составляют неблагоприятные экологические факторы. С подвижностью песков, угрожающей засыпать растения, последние борются быстрым ростом органов, погружённых в песок, так что растение при засыпании как бы «выплывает» из песка на прежний уровень; другая форма защиты заключается в том, что старые корни растения, засыпанные песком, отмирают, а горизонтом выше очень быстро развиваются новые придаточные корни, и растение (например, злак селин — Aristida karelini) передвигается всё выше и выше.
Защита же от чрезмерной транспирации — обычная для сухолюбов: эфемерность, редукция или отсутствие листьев, суккулентность и пр. Для песков характерен Arthrophytum persicum, т. е. белый саксаул (с маленькими листочками, в отличие от безлистного чёрного саксаула, растущего на солончаках), достигающий в высоту 3—3,5 м при диаметре до 35 см, из кустарников — род Calligonum (джузгун), а кроме них — злак песколюб (Aristida), песчаная осока (Carex physodes) и др. В состав ранней весенней эфемерной растительности входит много злаков (мелкие пыреи, костёр), крестоцветные, мотыльковые и пр.
Кроме СССР, в Евразии имеются еще обширные пустыни в Индии и Пакистане (Пенджаб, Синд, Раджастхан), в Аравии, Сирии, Палестине (в окрестностях Мёртвого моря), в Месопотамии, в Монголии и т. п.
Классической областью развития пустынь является также Африка: здесь пустынями занято 40% площади материка.
Часть Сахары представляет собой каменистую пустыню, называемую здесь гаммадой. В ней — колючие подушки кустарников и лишайники; из последних интересна «манна небесная» (Lecanora esculenta). Огромные площади в Сахаре, а также узкая полоса пустыни Намиб по юго-западному побережью материка, представляют собой полную пустыню, т. е. обширные песчаные и каменистые площади, почти вовсе лишённые растительности, так как засуха здесь продолжается весь год и даже по нескольку лет подряд.
Для южноафриканских пустынь, расположенных между 23° ю. ш. и плоскогорьем Моссамедес, весьма характерным растением является вельвичия (Welwitschia mirabilis). Деревянистый ствол её имеет до 4 л в окружности, но над почвой вздымается всего на 20 см; наверху он разделён наподобие двух губ, от наружных краёв которых отходят два плотных кожистых листа, достигающих в длину 3 ж и растущих не концами, а основанием (как ногти у человека); концы этих листьев постепенно отмирают и измочаливаются. Вельвичия — реликтовое растение; живёт нередко более ста пет, но за всю свою жизнь только и образует эти два листа, непрерывно растущие. Растение опыляется при помощи клопов и ветра.
Центральная часть материка Австралии занята пустынями; часть песков здесь вовсе лишена растительности, а в районе озёр Эйр, Торренс и др.— пустыни солёные.
Аргентинская пампа на запад постепенно переходит в возвышенные пустынные равнины, изобилующие песками, солончаками и солёными озёрами, которые после дождей представляют собой болота, а в сухое время года выглядят как снежные поля. Фон растительности образуют сухолюбивые колючие кустарники, а около солончаков галофитные кустарники и травы.
В Северной Америке пустыни представлены несколькими типами. Либо это полынные пустыни с господством Artemisia tridentata, либо солёные пустыни с господством эндемичного сального дерева (Sarcobatus vermiculatus), лоснящиеся темнозелёные листья которого опадают в сухой период, либо пустыни, на больших пространствах покрытые огромными серыми (а осенью красно-коричневыми) подушками лебеды Atriplex confertifolia, разделёнными пятнами голой почвы, нередко с выцветами солей. Но особенно интересны креозотовая кустарниковая пустыня и мексиканские нагорные пустыни. Первая располагается южнее 37-й параллели между Тихим океаном и Мексиканским заливом. Осадков здесь менее 370 мм, летом температура воздуха поднимается до 52°, зимой падает до —7°. В пустыне кустарники высотой 1—2 м, стеблевые суккуленты и юкки. Воздух насыщен запахом креозота, исходящим от листьев креозотных кустов (Covillea tridentata), разбросанных в расстоянии 1—30 м друг от друга. Между древовидными юкками (Clistoyoucca brevifolia), вздымающими свои стебли на 5—9 м над землёй и разделёнными промежутками в 15—100 ж, размещается низкий кустарник. Там и сям растут гигантские столбчатые кактусы (Carnegia gigantea), опунции, агавы, кошачьи когти (Acacia gregii) и эндемичные дазилирионы (Dasilyrion). При наличии орошения здесь культивируются цитрусовые, хлопчатник и финиковая пальма (это единственный район США, где финики вызревают).
На Мексиканском плато, на высоте 1000—2250 м, расстилаются нагорные пустыни с кактусами, агавами, дазилирионами, колючими кустарниками из мимозовых (с кожистыми, опушёнными или свёрнутыми в трубку листьями), безлистными кустарниками с острым запахом и т. п.
Тип растительности, переходный между степным и пустынным, называется полупустыней. Полупустыни развиты в Средней Азии, на юго-востоке Европы, в Африке они окаймляют узким поясом Сахару, в Абиссинии занимают территории на севере и востоке от Сомали до Кении и т. п. По существу к полупустыням следует отнести и некоторые «степи», например в Испании или в восточной Патагонии, так как здесь травяной покров сильно разреженный.