Le climat du Sahara, chaud, ensoleillé et aride, est caractéristique de celui d'un désert chaud, situé de part et d'autre d'un tropique.
Les températures diurnes sont très élevées, pouvant dépasser 50°C, et l'amplitude thermique entre le jour et la nuit est souvent supérieure à 35 ou 40°C.

Les précipitations sont très rares et irrégulières; la plupart des régions reçoivent en moyenne moins de 130mm de pluie par an, et certaines, comme le Tanezrouft ou le désert Libyque, restent plusieurs années sans pluie. Les pluies peuvent survenir sous la forme d'averses très brutales, et l'eau ruisselle dans les oueds. En Égypte, la haute vallée du Nil ne reçoit que quelques jours de pluie par an. Les précipitations augmentent dans les massifs montagneux du Hoggar et du Tibesti, et en marge du désert, surtout sous la forme d'averses estivales.

Des vents brûlants, comme le sirocco, ou plus frais, comme l'harmattan, modèlent et modifient le relief.

A Tamanrasset, les températures d'hiver sont voisines de celles du reste du Sahara alors que les maxima d'été sont inférieurs (35°). En hiver, malgré les nuits glaciales, les journées sont douces. Dans l'Assekrem, les gelées nocturnes sont fréquentes en hiver et il arrive même qu'il neige. Dès que l' eau apparaît dans ce paysage minéral, la vie animale et végétale se développent et on peut trouver des sites verdoyants à n'importe quelle époque de l'année.

Dans le Tassili N'Ajjer et Tadrart : de novembre à février, la température s'élève à 20-30 °C dans la journée, mais les nuits sont fraîches (5 à 10 °C), sinon froides (- 5 °C). En octobre et en mars, il fait un peu plus chaud, jusqu'à 35 °C le jour et 8-10° la nuit. Avril et mai sont plus chauds (25 à 40 °C la journée et 15 à 20°C la nuit).

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