Климат на основной части С. ярко выраженный пустынный, тропический, сухой и жаркий, на севере — субтропический. Формируется под воздействием северо-восточного пассата, господствующего над большей частью С. в течение всего года. Современный аридный климат С. существует около 10 тыс. лет; в ледниковый период климат С. был более влажным и доисторическое население С. занималось не только скотоводством и земледелием, но и охотой и даже рыболовством, о чём свидетельствуют наскальные рисунки в разных районах С. Сухость воздуха (относительная влажность 30—50%), огромный дефицит влажности и высокая испаряемость (потенциальное испарение 2500—6000 мм
) типичны для всей территории С., кроме узких прибрежных полос. Осадки в Северной С. — преимущественно зимние, в Южной С. — летние; средние годовые суммы осадков в окраинных районах 100—200 мм, на большей части равнин С. менее 50 мм (в горных массивах обычно менее 100 мм), а во внутренних районах дожди могут не выпадать несколько лет подряд, хотя отдельные ливни вызывают паводки в уздах и сели в горах. Для большей части С. характерны обильные утренние росы (конденсация благодаря низким ночным температурам), способствующие образованию поверхностных пылеватых кор. На вершинах Ахаггара и Тибести почти ежегодно кратковременно выпадает снег. Для теплового режима характерны высокие температуры воздуха и очень большие их суточные и годовые амплитуды. температуры могут достигать 56—58 °С, приближаясь к максимальным на Земле, но поверхность суши может прогреваться до 70—80 °С. Средняя месячная температура воздуха в июле достигает 37,2 °С (Адрар). Зимой в С. ночью повсеместны заморозки на почве, а в центральных горных массивах зарегистрированы ночные температуры до —18 °С. Часты продолжительные ветры и многодневные пыльные (песчаные) бури, причём скорость ветра возрастает от 3—5 до 50 м/сек (иногда — более; ветры сирокко, шерги, хамсин и самум). Внутренние воды. Кроме Нила, в С. нет транзитных рек с постоянным водотоком. После сильных дождей на короткий срок заполняются водой сухие русла уздов Северной С. и древней речной сети, расходящейся от Ахаггара и Тибести (узды Игаргар, Тафасасет, Таманрассет и др.). В окраинных районах С. и в центральных горных массивах сохранились небольшие реликтовые озёра, частично заболоченные и нередко сильно минерализованные. С. обладает крупными бассейнами подземных вод (в т. ч. артезианскими), которые содержатся главным образом в континентальных нижнемеловых песчаниках. Их использование обеспечивает жизнь в оазисах, расположенных обычно в пониженных местах, где имеются источники или легче создать системы колодцев. Наиболее богата грунтовыми водами Северная С. Здесь подземный сток обильнее, больше артезианских колодцев со значительными запасами воды. В Южной С. грунтовые воды менее обильны и лежат глубже. Артезианских вод почти нет. В С. ведётся активное бурение на воду, открыты новые бассейны подземных вод, используемых для обеспечения районов добычи нефти и газа, а в северных районах С. и для ирригации.
Почвы и растительность. Для большей части С. характерны примитивные почвы тропических пустынь и полупустынь (щебнистые, галечные, песчаные), часто засоленные. Широко распространены известково-гипсовые коры мощностью от нескольких см
до 1—2 м. Растительность относится к Голарктической флористической области, включает много средиземноморских элементов. Насчитывается около 1200 видов высших растений, но на 1 тыс. км2 в среднем встречается до 150 видов (т. е. в 10 раз меньше, чем в Европе, в 25 раз меньше, чем во влажных тропиках). Растительный покров С. имеет различия, обусловленные, с одной стороны, положением её в двух климатических поясах, а с другой — особенностями рельефа и литологии поверхностных отложений (каменистые, песчаные и другие типы пустынь). Основа растительного покрова — многолетние засухоустойчивые злаки и кустарники с обширной и глубокой (до 15—20 м) корневой системой, а также эфемеры, развивающиеся после выпадения дождей. Растительный покров всюду сильно разрежен, а во многих районах (реги, хамады, частично скопления песков и т. д.) вообще отсутствует. Богаче растительностью горные районы, где сохранились реликты неогеновой флоры, много эндемичных растений. Из деревьев и кустарников наиболее часты в Южной С. некоторые виды акаций, тамарисков, эфедры, дрок. Растительный покров почти повсеместно испытал сильное воздействие деятельности человека (выпас скота, сбор полезных растений, заготовка топлива и т. п.). В результате хищнического уничтожения растительности и распашки лёгких песчаных почв подвижные пески наступают на оазисы. В Алжире начато (1974) осуществление проекта «зелёной стены» — посадки пиний, эвкалиптов и др. деревьев, которые должны преградить путь пескам на протяжении 1500 км. В оазисах, помимо главной культуры — финиковой пальмы, возделывают инжир, оливковые и фруктовые деревья, некоторые цитрусовые, различные овощи, на Ю. — пальму дум.