Las plantas han desarrollado formas de conservar y usar eficientemente el agua. Algunas plantas con flor viven como mucho unos días. Sus semillas permanecen en el suelo, algunas veces durante años, hasta que las precipitaciones las empapan y las hacen germinar y brotar rápidamente. Las plantas leñosas de los desiertos, o bien tienen largos sistemas de raíces que alcanzan fuentes profundas de agua, o bien han extendido raíces poco profundas que son capaces de captar rápidamente la humedad que el rocío y las lluvias ocasionales dejan en la superficie. Las plantas del desierto tienen normalmente las hojas pequeñas; esto permite que conserven el agua mediante la reducción del área por la que transpiran. Otras plantas pierden sus hojas periódicamente.

El proceso de fotosíntesis, que se realiza principalmente a través de las hojas y mediante el cual la luz del Sol se convierte en energía almacenada, es realizado en el desierto por los tallos. Parte de las plantas del desierto son carnosas y guardan agua en sus hojas, tallos y raíces; las espinas, que son hojas modificadas, sirven para proteger el agua presente en su interior. Estas plantas pueden tomar y conservar dióxido de carbono sólo por las noches; durante el día sus estomas, o poros, están cerrados para evitar la evaporación. Las plantas desérticas que crecen en suelos salinos pueden concentrar sal en su savia y luego segregarla a través de sus hojas.