塔克拉瑪干沙漠位於新疆維吾爾自治區塔里木盆地中，南接崑崙山脈，北接阿爾泰山脈。世界上第二大流動沙漠也是世界第十大沙漠。整個沙漠東西長約1000公里，南北寬約400公里，面積達33萬平方公里。平均年降水不超過100毫米，最低只有四五毫米；而平均蒸發量卻高達2500～3400毫米。這裡，金字塔形的沙丘屹立於平原以上300米。狂風能將沙牆吹起，高度可達其3倍。沙漠裡沙丘綿延，受風的影響，沙丘時常移動。沙漠裡亦有少量的植物，其根系異常發達，超過地上部分的幾十倍乃至上百倍，以便汲取地下的水分，那裡的動物有夏眠的現象。
塔克拉瑪干沙漠，位於南新疆塔里木盆地，維吾爾語中，“塔克”、“塔格”都是山的意思。“拉瑪幹”，準確的翻譯應該是“大荒漠”，引申有“廣闊”的含義；那麼“塔克拉瑪干”就是“山下面的大荒漠”的意思。
整個沙漠東西長約1000餘公里，南北寬約400多公里，總面積337600平方公里，分佈在新疆四個地區界內：巴音郭楞、阿克蘇、喀什、和田，是中國境內最大的沙漠，故被稱為“塔克拉瑪干大沙漠”，也是全世界第二大的流動沙漠僅次於阿拉伯半島的魯卜哈利沙漠（65萬平方千米），流沙面積世界第一。
由於地處歐亞大陸的中心，四面為高山環繞，塔克拉瑪干沙漠充滿了奇幻和神秘的色彩。
塔克拉瑪干沙漠流動沙丘的面積很大，沙丘高度一般在100～200米，最高達300米左右。沙丘類型複雜多樣，複合型沙山和沙壟，宛若憩息在大地上的條條巨龍，塔型沙丘群，呈各種蜂窩狀、羽毛狀、魚鱗狀沙丘，變幻莫測。
沙漠有兩座紅白分明的高大沙丘，名為“聖墓山”，它是分別由紅沙岩和白石膏組成，沉積岩露出地面後形成的。“聖墓山”上的風蝕蘑菇，奇特壯觀，高約5米，巨大的蓋下可容納10餘人。
塔克拉瑪干沙漠的側翼為雄偉的山脈：天山在北面，崑崙山在南面，帕米爾高原在西面。東面逐漸過渡，直到羅布泊沼盆，在南面和西面，在沙漠和山脈之間，則是由卵石碎屑沉積物構成的一片坡形沙漠低地。
數條小山脈和山鏈由老第三紀和新第三紀（6640萬到160萬年以前）的砂岩和黏土形成，隆起於沙漠的西部。弧形的馬札拉山脈，在和田與葉爾羌河谷之間，呈弧形向西南綿延而去。
長145公里，寬3～5公里，海拔最高1635米。平均高於沙原地表僅300～350米。附近是另一座孤立的山嶺，四面為流動沙丘所圍繞；合他卡孜（Tokhtakaz）山脈海拔達1560米，山嶺高於平原183～244米。
塔克拉瑪干沙漠的地表是由幾百米厚的鬆散沖積物形成的。這一沖積層受到風的影響，其為風所移動的沙蓋厚達300米。風形成的地形特徵多種多樣，各種形狀與大小的沙丘均可見到。
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