植物
撒哈拉沙漠植被整体来说是稀少的，高地、绿洲洼地和干河床四周散布有成片的青草、灌木和树。在含盐洼地发现有盐土植物（耐盐植物）。在缺水的平原和撒哈拉沙漠的高原有某些耐热耐旱的青草、草本植物、小灌木和树。
撒哈拉沙漠高地残遗木本植物中重要的有油橄榄、柏和玛树。高地和沙漠的其他地方还发现的木本植物有金合欢属和蒿属（Artemisia）植物、埃及姜果棕、夹竹桃、海枣和百里香。西海岸地带有盐土植物诸如柽柳（Tamarixsenegalensis）。草类在撒哈拉沙漠则广泛分布，包括下列品种︰三芒草属（Aristida）、画眉草属（Eragrostis）和稷属（Panicum）。大西洋沿岸则有马伴草（Aeluropus littoralis）和其他盐生草。各种短生植物组合构成重要的季节性草场，称作短生植被区。
动物
撒哈拉沙漠北部的残遗热带动物群有热带鮎和丽鱼类，均发现于阿尔及利亚的比斯克拉（Biskra）和撒哈拉沙漠中的孤立绿洲；眼镜蛇和小鳄鱼可能仍生存在遥远的提贝斯提山脉的河流盆地中。
撒哈拉沙漠的哺乳动物种类有沙鼠、跳鼠、开普野兔和荒漠刺猬；柏柏里绵羊和镰刀形角大羚羊、多加斯羚羊、达马鹿和努比亚野驴；安努比斯狒狒、斑鬣狗、一般的胡狼和沙狐；利比亚白颈鼬和细长的獴。撒哈拉沙漠鸟类超过300种，包括不迁徙鸟和候鸟。沿海地带和内地水道吸引了许多种类的水禽和滨鸟。内地的鸟类有鸵鸟、各种攫禽、鹭鹰、珠鸡和努比亚鸨、沙漠雕鴞、仓鴞、沙云雀和灰岩燕以及棕色颈和扇尾的渡鸦。
蛙、蟾蜍和鳄生活在撒哈拉沙漠的湖池中。蜥蜴、避役、石龙子类动物以及眼镜蛇出没在岩石和沙坑之中。撒哈拉沙漠的湖、池中有藻类、咸水虾和其他甲壳动物。生活在沙漠中的蜗牛是鸟类和动物的重要食物来源。沙漠蜗牛通过夏眠之后存活下来，在由降雨唤醒它们之前它们会几年保持不活动。
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