Flere fjell med dype formasjoner og fjellkjeder, hvorav mange vulkanske, reiser seg fra ørkenen, blant disse Aïr-fjellene, Ahaggar, Saharisk Atlas, Tibesti, Adrar des Ifoghas, samt åsene ved Rødehavet. Saharas høyeste punkt er Emi Koussi, en skjoldvulkan i Tibesti-regionen i det nordlige Tsjad.