撒哈拉沙漠作为世界上最大的热带沙漠，其气候以极端干旱和高温著称。全年降水量普遍低于100毫米，部分区域甚至数年无雨。昼夜温差极大，白天最高气温可达50℃以上，而夜间可能骤降至0℃以下。这种强烈的温度波动源于沙漠地表缺乏植被和水分对热量的调节作用。
撒哈拉的气候系统主要受副热带高压带控制，盛行下沉气流导致云层难以形成。夏季来自赤道的干热哈马丹风会进一步加剧干旱，冬季则可能受到地中海气旋影响，在北部边缘地带出现短暂降水。值得注意的是，沙漠内部存在显著的区域差异：西部沿海因加那利寒流作用相对凉爽，而东部尼罗河流域则呈现更典型的大陆性气候特征。
气候变化对撒哈拉的影响正在显现。卫星观测数据显示，过去百年间沙漠南缘的萨赫勒地区出现约10%的植被扩张，这与大西洋年代际振荡引起的降水模式变化有关。但与此同时，人类过度放牧和地下水开采正在加速局部区域的荒漠化进程。这种复杂的生态演变过程，使得撒哈拉成为全球气候变化研究的重要观测区域。
