Masalah utama yang ditemui hewan-hewan yang tinggal di gurun dalam perjuangan mereka untuk bertahan hidup adalah akses ke air minum dan suhu ekstrem – baik panas maupun dingin. Untuk memerangi kesulitan lingkungan ini, hewan gurun telah berevolusi adaptasi morfologis, fisiologis dan perilaku untuk membantu mereka bertahan hidup.

Banyak hewan yang hidup di gurun malam hari, menghabiskan hari-hari mereka terlindung dari matahari dan malam mereka mencari makan. Hewan yang lebih kecil sering menggali di bawah tanah pada siang hari untuk menghindari matahari. Hewan lain, seperti kanguru di Australia, menghabiskan sebagian besar hari-hari mereka di bawah naungan pohon.

Burung bisa dibilang penghuni padang pasir yang paling sukses karena mereka mampu melarikan diri dari panasnya siang hari di lantai gurun dengan terbang ke udara yang lebih dingin di ketinggian yang lebih tinggi. Mereka juga memiliki keuntungan karena jauh lebih efektif dalam menemukan dan bepergian di antara sumber air daripada hewan yang tidak terbang.

Akses ke air adalah masalah berulang bagi hewan yang hidup di gurun. Sebagian besar hewan sangat efisien dengan penggunaan air mereka dan mendapatkan sebagian besar air mereka dari makanan mereka. Banyak spesies memiliki urin pekat untuk mengurangi kehilangan air. Unta adalah mamalia ikon dari padang pasir panas dan diadaptasi secara brilian untuk tinggal di sana. Urin mereka sangat terkonsentrasi, feses mereka kering dan mereka dapat dengan luar biasa menahan kehilangan hingga 40% dari berat badan karena kehilangan air tanpa sekarat karena dehidrasi.

Banyak reptil dan invertebrata unik juga menjadikan gurun sebagai rumah mereka. Ular dan kadal sangat umum di gurun panas tetapi tidak ditemukan di gurun dingin. Kalajengking adalah satu kelompok invertebrata yang ditemukan secara eksklusif di lingkungan gurun.