パタゴニア砂漠
パタゴニア砂漠の北部山塊を中心とした 120,000平方キロメートル以上にわたる地域(the Somun Cura Massif (i.e. North Patagonian Massif) and the Deseado Massif.)が火山岩により覆われている。マゼラン海峡の近くには、Pali-Aike Volcanic Field という火山帯もある。これらの火山岩は、始新世から中新世の間に起きた1回と、中新世後期と更新世の間に起きた1回の、計2回の大規模な背弧海盆の噴火により形成されたものである。
アンデス山脈が形成される前の時代においては、パタゴニアは温帯森林に覆われていたようである。しかしながら、アンデス山脈が形成された後は、近くの火山が噴火した際に出た火山灰が森を覆い、各種ミネラルが飽和した水が木々の幹に浸透し、木々を石化した。そのため、パタゴニア砂漠には非常に保存状態のよい石化林がある(サルミエントの石化林(英語版))。
パタゴニア砂漠とアタカマ砂漠を結んだ気候帯は「ディアゴナル・アリダ(英語版)」(乾燥斜線)と呼ばれる。ディアゴナル・アリダにより2つに分断される湿潤地域の生物相は、北東側と南西側とで大きく異なっている。
パタゴニア砂漠の西部はパタゴニア草原である。マゼラン亜南極林の nothofagus の森の端が当該草原により形成されている。
厳しい砂漠の環境にもかかわらず、多くの動物がパタゴニアに進出してきている。砂漠の縁辺は食物も豊富で比較的住みやすいため、たくさんの種類の動物が棲息するが、これらはパタゴニアに限らずどこにでも棲息している種である。一方で、種類は少ないながらもパタゴニア砂漠にしかいない種もあり、そのようなものとしては、アナホリフクロウ、グアナコ、アルマジロ、ピューマ、チコハイイロギツネ、サバクイグアナ、ダーウィン・レア(英語版)、ツコツコ、マーラ、Patagonian weasel、Thamnophis proximus (western ribbon snake) などがある。その他に猛禽類にも固有種がある。
植物相はこの気候下では極めてありふれたものであり、例えば、Acantholippia や Benthamiella といった灌木が生え、ハネガヤ属(Stipa)やイチゴツナギ属(Poa)などの草の茂みが見られる。アンデス山脈から流れ出る伏流水により形成される涸れ湖の周りには水草や大規模な植物群落も見られる。