Под стать климату растительность, а также изменение видов растений в направлении с севера на юг из-за уменьшения влаги. Фактически здесь имеются четыре главные зоны флоры, начиная с зоны травяных лугов на севере, за которой следует зона полупустынных растений, затем зона пустынной растительности и, наконец, зона горной растительности. Равнины Северного Казахстана отличаются многообразием трав в качестве естественного покрова, преимущественно ковыля, а также полыни горькой, чертополоха и верблюжьей колючки. Южнее трава становится короче и реже, в переходной зоне полупустынная растительность, в основном полынь горькая и солянка, пока наконец не наступает пустыня.
Вопреки принятому представлению, большинство пустынь покрыто редкой растительностью, даже на тех участках, где преобладает песок. Однако следует помнить, что эти пустыни расположены в средних широтах, а не в тропиках и содержат немного растений, встречающихся, например, в пустынях на юго-западе Соединенных Штатов и Мексики. Для азиатских пустынь характерны растения-однодневки, такие как тюльпаны, ирисы, разные травы и осока, которые цветут короткое время после периода максимального выпадения дождей весной. Более стойкий покров дают кусты и малорослые деревья – пустынная акация, солянка, кандыма и разные виды джузгуна, которые встречаются даже в песчаных пустынях вместе с колосовкой. Лишь в районах, где ветер воздвиг песчаные дюны в форме полумесяца (барханы – по-узбекски), растения не могут найти опоры. Во многих частях пустыни местами растет саксаул высотой 25 футов и высасывает почвенную влагу многочисленными длинными корнями. Это замечательное дерево, растущее обычно небольшими отдельными рощами, является главным источником топлива, несмотря на твердость древесины. Из-за изогнутости ветвей оно мало применяется в строительстве.
Вдоль южной кромки пустыни, в месте соприкосновения с горами, расстилаются обширные луга, главным образом у подножия холмов и на нижних склонах гор, где дожди бывают чаще, чем в пустыне. Выше появляются зоны лиственных и хвойных лесов. К лиственным относятся и фруктовые деревья: яблони, персиковые и абрикосовые деревья, как и деревья, дающие грецкие орехи, фисташки, миндаль. На верхних склонах гор и в долинах встречаются альпийские луга, имеющие большое значение для выпаса скота. Уникальным типом растительности, произрастающей вдоль русел рек Сырдарьи, Амударьи, Или, Чу и Сарысу, является
Растительность и особенности почв тесно взаимосвязаны. В целом почвенные зоны соответствуют основным растительным зонам. Почвы Северного Казахстана имеют переходный характер – от чернозема вдоль северной границы к каштановым почвам в центре. Они содержат богатый слой гумуса и благоприятную структуру для удержания влаги и таким образом великолепно служат сельскохозяйственным целям. Не почвы, а нехватка регулярных осадков сделали сельское хозяйство рискованным предприятием в регионе. На сбор урожая влияет не только скудость дождей, долгий сухой сезон может осушить поверхность почвы и привести к последующей эрозии из-за характерных сильных ветров. Большая часть Туранской низменности к югу от травянистых равнин покрыта бурой и серо-бурой пустынной почвой, ни одна из которых не располагает к земледелию, особенно когда сочетается с нехваткой воды. Однако у горной кромки картина меняется. Здесь сероземы, которые образовались из лежащего в их основе лёсса. Зона серозема совпадает с лугами вдоль подножия холмов и на нижних склонах гор, где почва содержит мало гумуса, который развился из редкого травяного покрова. Сероземы богаты кальцием и образуют благоприятные почвы для сельского хозяйства.
Хотя эти почвы способны дать хороший урожай, они быстро истощаются, если в них не вносить регулярно удобрения, а перед тем, как стали применяться химические удобрения, в почву добавляли тину и ил из каналов, а также размельченные куски стен жилищ из лёсса. Навоз, смешанный с соломой, использовался только как топливо (по-узбекски: