Лето жаркое со средними температурами наиболее теплых месяцев до 30—40° и с максимумом до 58" (Аравия) . Почва нагревается до +70 "С. Характерны большие суточные и годовые амплитуды температур воздуха и почвы. Летом по ночам нередко отмечаются температуры, близкие к 0°, а зимой наблюдаются заморозки даже в Сахаре.
Летом средняя температура воздуха на севере зоны достигает +25...+29°С, в южных — до +32 °С. Максимальные дневные температуры могут приближаться к +45...+50°С. Почва нагревается до +70°С.
Зима в пустыне теплее, чем в зоне полупустынь, но временами температуры воздуха могут опускаться до - 25... -30°С. Средняя температура января на севере пустынной зоны — 12°С, на юге — около нуля. Высота снежного покрова не более 10 см. На юге снег не встречается. Весной выпадает большая часть годовых атмосферных осадков.