Незначительное количество осадков мало способствует промыванию почв и освобождению их от подвижных солей, хотя содержание карбонатов в верхней части профиля невелико. Преобладают серо-бурые малокарбонатные почвы. Малая водопроницаемость глин и большая капиллярность ведут к засолению почв и развитию солончаков, а некоторое промывание почв во время выпадения дождей способствует развитию наравне с солончаками солонцового процесса в почвах. Специфической чертой пустынь этого типа является резко выраженная комплексность почвенно-растительного покрова.

В глинистых пустынях распространены быстро бегающие копытные – сайгаки и джейраны, из грызунов преобладают быстрые тушканчики, слепушонки и боялычная соня. Из птиц наиболее типичны рябки, очень быстро бегающие насекомоядные птицы – зуйки и кулики-авдотки, из ящериц – такырная и сетчатая круглоголовки.

Песчаные псаммофитные пустыни занимают в зоне наибольшие площади. К ним относятся Каракумы, значительная часть Кызылкум, Приаральские Каракумы, Б. и М. Барсуки, Мойынкумы, песчаные массивы южного Прибалхашья и западных плато. Растительность песчаных пустынь весьма специфична и имеет большой процент эндемиков. Для развития растений большое значение имеют две особенности субстрата: его подвижность и относительно хорошая, по сравнению с другими типами пустынь, влагообеспеченность. Она обусловлена водно-физическими свойствами песков. Благодаря провальной влагоемкости атмосферные осадки почти полностью аккумулируются в толще песка, промачивая его на 1-1,5 м, а вследствие малой капиллярности запасенная влага расходуется почти целиком на транспирацию растений. Кроме того, при больших суточных колебаниях температур в песках происходит конденсация водяного пара из воздуха. Все это приводит к возникновению в песках постоянно влажного горизонта на глубине 100-140 см. Выше него образуется так называемый висячий горизонт влажности, который весной находится у самой поверхности, а позднее перемещается на глубину 40-120 см, совпадая в наиболее сухое время с горизонтом постоянной влажности.

Благодаря этому песчаные пустыни отличаются самой богатой растительностью, в составе которой участвуют кустарники-песколюбы – джузгуны, или кандымы, песчаная акация, тамарикс, или гребенщик, и даже небольшие деревца белого саксаула, т. е. жизненные формы, чуждые пустыне. Довольно много эфемеров и эфемероидов даже в северной подзоне, так как пески прогреваются быстрее глин, а висячий горизонт влажности, находящийся весной близ поверхности, обеспечивает их влагой.

Вместе с тем растения песчаных пустынь вынуждены приспосабливаться к подвижности субстрата. Обладающие такими приспособлениями растения образуют особую группу псаммофитов, или песколюбов. Они обладают способностью быстро расти и образовывать дополнительные побеги при засыпании песком, а также придаточные корни на стебле в новом горизонте влажности, мигрирующем вверх при накоплении песка. При выдувании песка корни растений оказываются на поверхности, но от губительного действия солнечных лучей они защищены пробковой тканью или песчаными чехликами. Плоды и семена растений предохраняются от глубокого засыпания наличием перепончатых крылаток, длинных волосков, благодаря чему они легко переносятся ветром и удерживаются на поверхности песка.

В зависимости от степени закрепления песков растительность находится в разных стадиях развития. Вершины бугров, где сильнее всего перевевается песок, заняты пионерной растительностью: дерновинный злак седин, некоторые виды джузгуна, песчаная акация. Где песок немного уплотнен, где имеются глинистые частицы, появляется белый, или песчаный, саксаул, древовидная солянка черкез, некоторые виды джузгуна. В промежутках между кустами растет песчаная осока – илак с большей или меньшей примесью живородящего мятлика и других эфемеров. В межгрядовых понижениях песок наиболее уплотнен и оглинен. Здесь развит наиболее густой дерн из песчаной осоки и растут многочисленные однолетники.

Животный мир песчаных пустынь весьма своеобразен и достаточно богат. Здесь много эндемичных видов. Особенно характерны тонкопалый суслик, мохноногий тушканчик, большая песчанка, пегая землеройка путорак, многочисленны ушастые ежи, гнездятся два вида козодоев и несколько видов славок. Обильны пресмыкающиеся, среди которых преобладают агама, песчаная и ушастая круглоголовки, гребнепалый геккон, серый варан и несколько видов змей: песчаная эфа, песчаный удавчик и стрела-змея. Разнообразие видов и высокая численность змей и ящериц – характерная черта песчаных пустынь. Присутствие крупных кустарников и небольших деревьев создает благоприятные условия для гнездования многих птиц: саксаульная сойка, пустынная славка, саксаульный воробей и др. Обычны здесь и хищные птицы: орлы-могильники, канюки-курганники, пустынные сычи и филины.

Каменистые гипсофитные пустыни приурочены к останцовым возвышенностям, грядам и низкогорным массивам центральной части Кызылкум, Мангышлака, восточной части Бетпак-Дала, выровненным поверхностям западных плато, сложенных сарматскими известняками, усиливающими аридность (Устюрт, Мангышлакское, Капланкыр и др.). Встречаются они и в Алакольской котловине. Самой характерной чертой этих пустынь, определяющей условия существования растений, является скопление гипса в почве, образующее особый гипсовый горизонт. Гипс цементирует глинистые и песчаные частицы. Образуется очень плотный слой. Наличие гипса исключает возможность произрастания здесь многих растений. Растительный покров крайне разрежен. Практически растения разбросаны отдельными экземплярами и не образуют сообществ. Из растений наиболее характерны полыни (серая, туранская, майкара) и гипсофиты, среди которых много листовых суккулентов, т. е. растений с мясистыми листьями. Встречаются эфедра, терескен и др. Среди растений каменистых пустынь особенно много эндемиков. Из общего числа (100-120) видов они составляют более половины.