塔克拉玛干沙漠地处新疆腹地,天山以南昆仑山以北,青藏高原的阻隔使印度洋水汽无法进入,新疆西部帕米尔高原阻隔大西洋水也过不来,北部天山以及更北的山脉使得北冰洋水汽也难以进入,而青藏高原还将影响中亚地区的干热西风带向北。新疆塔克拉玛干沙漠其实是个被群山包围的盆地,各个方向的水汽都无法进入,又不在季风影响范围内,又被干热西风带气候控制,于是形成沙漠。
沙漠在西部和南部海拔高达1200~1500米,在东部和北部则为800~1000米。沙丘最高达200米。也有资料显示,塔克拉玛干沙漠,是全世界第二大流动沙漠。塔克拉玛干腹地被评为中国五个最美的沙漠之一。
由于地处欧亚大陆的中心,四面为高山环绕,塔克拉玛干沙漠充满了奇幻和神秘的色彩。