Ørken

Ørken er landområder som over tid har svært lite nedbør, og som derfor har veldig tørt klima samt begrenset grunnlag for plantevekst og dyreliv. Verdens største varme ørkener er Sahara, Gobi og Kalahari, avhengig av hva som defineres som «ørken». Verdens største kalde ørken er Antarktika. Dersom man benytter definisjonen som kun er avhengig av nedbørsmengde vil også polene defineres som ørkenområder, og disse dekker begge et større område enn Sahara.

Ørkenklima

Ørkener kan defineres som områder som mottar en årlig nedbør på mindre enn 250 mm, eller som områder hvor mer vann fordamper enn det som faller som nedbør. I Köppens klimaklassifiseringssystem er ørkener klassifisert som BWh (varm ørken) eller BWk (temperert ørken). I Thornthwaites klimaklassifiseringssystem blir ørkener klassifisert som tørre megatermiske klimaer.

Ørkentyper

De fleste ørkenene ligger rundt vendesirklene, der høytrykkene dominerer. Man skiller mellom kalde og varme ørkener. De kalde finnes i de indre kontinentene i tempererte strøk. Varme ørkener finner vi i tropiske og subtropiske strøk. Det finnes flere ørkenkategorier; steinørken, sandørken, klippeørken og grusørken. I tillegg finnes det også saltørkener, der hvor fordampningen er så stor at overflaten dekkes av salt. Det at noen ørkener vokser, eller utvider seg, er mange steder blitt et stort problem ettersom jorden da ikke lenger er dyrkbar og husdyrene ikke har beite. For å motarbeide dette graver man blant annet vannkanaler og planter trær.
Ørkenspredning er trolig forårsaket av klimatiske og menneskelige påvirkninger. Folk som stadig flytter rundt i ørkenene for å la kyrne få beite, kalles nomader.

Geologi

I jordhistorien finnes flere perioder med varmt og tørt klima. Spesielt fra triastiden er bergartene rødlige til rødbrune på grunn av ørkenklimaet på den tiden.

Flora

Ørkener har et rykte på seg for å være tilnærmet uten liv, men i virkeligheten har ørkener ofte høyt biologisk mangfold. Ørkenplanter kan deles i to grupper: de som er avhengige av at det av og til forekommer regnskyll og de som er knyttet til grunnvannet. Mange av regnplantene er meget kortlevde. De spirer etter regnet, vokser opp, blomstrer, setter frø og visner, alt i løpet av få uker. Etter dette kan frøene kanskje ligge i flere år før det neste regnet inntreffer. Andre urter har underjordiske organer som etter regn skyter blader og blomster opp og som etter frømodningen visner. Mange busker har kun blader få uker etter regn, men står ellers bladløse. Flere planter er knyttet til grunnvannet, idet røttene i den løse jorda kan nå ned til vannførende lag. Andre igjen kjennetegnes av meget lange røtter som kan absorbere vann fra større områder.
Om dagen vil det (de fleste steder) komme mer energi inn fra solen enn det stråles ut igjen. Om natten er det omvendt. Det betyr at temperaturen vil stige om dagen og falle om natten. Vann kan inneholde mye energi (det har en høy varmekapasitet), så hvis det er mye vann i et område vil temperaturforskjellen mellom natt og dag være mindre. Videre er det en stor energiforskjell mellom vann i væske- og dampfasen, så hvis vannet kan fordampe om dagen vil det kunne overta mye av den overskytende energien og således minske temperaturforskjellen ytterligere. Denne energien vil kunne frigjøres igjen hvis vannet om natten fortettes som dugg. I en ørken er nedbøren typisk mindre enn den potensielle fordampningen og det betyr at der ikke vil være vann nok til å begrense temperatursvingningene, og det heller ikke vil være vann nok til en effektiv fotosyntese. Planter tar opp CO₂ fra luften til fotosyntese gjennom åpninger som kalles spalteåpninger (stomata). Når vanntapet gjennom spalteåpningene blir for stort, lukkes de, og fotosyntesen stopper. 
Blant ørkenens plantevekster er kaktus nok den best kjente. En kaktus tar opp CO₂ gjennom spalteåpningene om natten og holder disse lukket om dagen. Det reduserer væskebehovet drastisk, og gjør det mulig for kaktus å vokse i ørkenområder. Det finners også andre planter som er tilpasset et liv i områder med lite vanntilførsel. Disse er på forskjellig måte også beskyttet mot fordampning. Typiske trekk er små blader, sterk behåring, voksovertrekk, tykk overhud og andre beskyttelsesmidler. Særlig på i de salteste områdene er saftplanter hyppige. Kalde ørkener har gress og busker som dominerende vegetasjon. Gress i ørkenområder kan rulle inn bladene sine. 
Mange eksempler på konvergent evolusjon har blitt identifisert i ørkenorganismer, blant annet har kaktuser utviklet seg parallelt uavhengig av hverandre på forskjellige kontinenter.

Fauna

Dyrelivet i ørkenområder er ofte knyttet opp mot planteforekomstene. Der det finnes forhold for planter er det også muligheter for dyr å overleve. Gjennom evolusjon har flere arter funnet måter å leve i de ugjestmilde områdene. Typiske trekk for dyr i ørkenområder er kamuflasjefargen, de er ofte gule, brune eller svarte, men en del arter mangler pigment helt. Et annet trekk er at de ofte er nattdyr for å kontrollere kroppstemperaturen og begrense behovet for vann.  
Mange ørkenen dyr (og planter) viser spesielt klare evolusjonære tilpasninger for vannbevaring eller varmetoleranse. Hos flere arter er antallet svettekjertler redusert og i noen tilfeller også helt fraværende. Torndjevelen kanaliserer duggen som kondenserer på huden til munnen gjennom hygroskopiske spor mellom taggene. Andre ørkendyr kjøler ned utåndet luft i nesen før den pustes helt ut. Fuktigheten beholdes da i nesen og går ikke tapt som vanndamp.
Noen evolusjonstrekk har utviklet seg for å beskytte mot de høye temperaturene i ørkenen. Ofte har dyr som lever i ørkenområder tykke skinn eller beskyttende «rustninger» av skjell eller pigger for å verne dem mot sola. Lange ben posisjonerer kroppen godt over bakken for å unngå direkte kontakt med den glovarme sanden.
Store ører, for eksempel de som finnes på afrikanske elefanter, hjelper dyret å kjøle seg ned. Fordi blodårene i ørene er mer eksponert for luft kan blod kjøles og sirkuleres for å senke kroppstemperaturen. Store ører kan også hjelpe rovdyr som servalen som lytter til små vibrasjoner i sanden for å lokalisere byttedyr nøyaktig i et miljø som ikke er rikt på føde.