Почвенный покров пустынь весьма своеобразен. В северных и центральных районах выделяются красные, красно-бурые и бурые почвы (характерными чертами этих почв является кислая реакция, окрашенность окислами железа). В южных частях Австралии широко распространены сероземовидные почвы. В западной Австралии по окраинам бессточных котловин встречаются пустынные почвы. Для Большой Песчаной пустыни и Большой пустыни Виктория характерны красные песчаные пустынные почвы. В бессточных внутренних депрессиях на юго-западе Австралии и в бассейне озера Эйр широко развиты солончаки и солонцы.

Австралийские пустыни в ландшафтном отношении подразделяются на многие различные типы, среди которых наиболее часто австралийские ученые выделяют горные и предгорные пустыни, пустыни структурных равнин, каменистые пустыни, песчаные пустыни, глинистые пустыни, плайн. Наиболее распространены песчаные пустыни, занимая около 32% площади континента. Наряду с песчаными пустынями широкое распространение имеют также каменистые пустыни (они занимают около 13% площади аридных территорий. Предгорные равнины представляют собой чередование крупнокаменистых пустынь с сухими руслами небольших рек. Этот тип пустынь является источником большинства пустынных водотоков страны и всегда служит местом обитания аборигенов. Пустыни структурных равнин встречаются в виде плато высотой не более 600 м над уровнем моря. После песчаных пустынь они наиболее развиты, занимая 23% площади аридных территорий, приуроченных в основном к Западной Австралии.

Пустыня Симпсон названа в 1929 г в честь президента Географического общества Австралии. Ее называют еще Арунта. Она занимает крайнюю восточную подгорную часть гор Макдоннелл и Масгрейв в Центральной Австралии. Это песчаная барханно-грядовая пустыня, в которую входят обширные каменистые и щебнистые массивы. Ее площадь 300 тыс. кв. км. Пустыня Симпсон отличается крайне выраженной засушливостью, в юго-восточной части пустыни расположено ряд соленых озер. Пустыня Симпсон богата подземными водами.

Большая Песчаная пустыня площадью 360 тыс. кв. км расположена в северно-западной части континента, и вытянута широкой полосой (свыше 1300 км) от побережья Индийского океана до хребтов Макдоннелл. Поверхность пустыни приподнята над уровнем моря на высоту 500-700 м. Типичной формой рельефа является широтнорасположенные песчаные гряды. Количество осадков в пустыне изменяется от 250 мм на юге до 400 мм на севере. Постоянные водотоки отсутствуют, хотя по периферии пустыни и встречается множество других сухих русл.

Большая пустыня Виктория площадью 350 тыс. кв. км расположена к югу от хребтов Масгрейв и Юрбертон, которые ограничивают ее от Большой Песчаной пустыни. Это песчаная территория западноавстралийского пенеплена с высотами 150-300 м над уровнем моря. Песчаные гряды высотой до 10 м и холмы встречаются повсеместно, но они значительно короче и более неправильной формы, чем в пустыне Симпсон и Большой Песчаной пустыне.

Все пустыни Австралии лежат в пределах Центральноавстралийской области Австралийского флористического царства. Хотя по видовому богатству и уровню эндемизма пустынная флора Австралии значительно уступает флоре западной и северо-восточной областей этого материка, однако по сравнению с другими пустынными регионами земного шара она выделяется и числом видов (более 2 тыс.), и обилием эндемиков. Видовой эндемизм достигает здесь 90%: имеет 85 эндемичных родов, из них 20 – в семействе сложноцветных, или астровых, 15 – маревых и 12 – крестоцветных. Среди эндемичных родов есть и фоновые пустынные злаки – трава Митчелла и триодия. Большим числом видов представлены семейства бобовых, миртовых, протейных и сложноцветных. Значительное видовое разнообразие демонстрируют роды эвкалипт, акация, протейные – гревиллея и хакея. В самом центре материка, в ущелье пустынных гор Макдоннелл, сохранились узкоареальные эндемики: низкорослая пальма ливистона и макрозамия из цикадовых. В пустынях поселяются даже некоторые виды орхидей – эфемеров, прорастающих и цветущих лишь в короткий период после дождей. Проникают сюда и росянки. Межгрядовые понижения и нижняя часть склонов гряд поросли куртинами колючего злака триодии. Верхняя часть склонов и гребни барханных гряд почти полностью лишены растительности, лишь отдельные куртилы колючего злака зигохлои поселяются на сыпучем песке. В межбарханных понижениях и на плоских песчаных равнинах формируется разреженный древостой из казуарины, отдельных экземпляров эвкалипта, акации безжилновой. Кустарничковый ярус образован протейными – это хакея и несколько видов гревиллеи. На слегка засоленных местах в понижениях появляются солянки, рагодия и эвхилена. После дождей межгрядовые понижения и нижние части склонов покрываются красочными эфемерами и эфемероидами. В северных районах на песках в пустыне Симпсон и Большой Песчаной видовой состав фоновых трав несколько меняется: там доминируют другие виды триодии, плектрахне и челнобородник; становится разнообразие и видовой состав акаций и других кустарников. Вдоль русл временных вод образуют галерейные леса из нескольких видов крупных эвкалиптов. Восточные окраины Большой пустыни Виктория заняты склерофильными кустарниковыми зарослями мама-скраб. На юге-западе Большой пустыни Виктория господствуют низкорослые эвкалипты; травяной ярус формируют кенгуровая трава, виды ковыля и другие.

Аридные территории Австралии очень слабо заселены, но растительность используется для выпаса скота.

Зоогеографически регион австралийских пустынь располагается в Материновой области Австралийского фаунистического царства. Длительная изоляция Австралии от других континентов обусловила исключительное своеобразие фауны этого материка, и в частности его пустынного района. Видовой эндемизм составляет 90%, причем и остальные виды субэндемичны, то есть выходят в своем распространении за пределы пустынь, но не за пределы материка в целом. Из эндемичных групп встречаются: сумчатые кроты, австралийские каменки, ящерицы чешуеноги. В Австралии нет представителей отрядов хищных, копытных, насекомоядных, зайцеобразных; отряд грызунов представлен лишь видами подсемейства мышиных; из птиц отсутствуют отряд рябков, семейства фазановых, щурковых, вьюрковых и ряд других. Фауна рептилий также обеднела: сюда не проникли виды семейств ящериц лацертид, ужеобразных, гадюковых и ямкоголовых змей. В связи с отсутствием упомянутых и ряда других животных местные, эндемичные семейства и роды в результате широкой адаптивной радиации освоили свободные экологические ниши и выработали в процессе эволюции целый ряд конвергентных форм. Среди аспидовых змей возникли виды, морфологически и экологически сходны с гадюковыми, ящерицы семейства сцинновых успешно заместили отсутствующих здесь лацертид, но особенно много конвергентных форм наблюдается у сумчатых млекопитающихся. Они экологически замещают насекомоядных (сумчатые землеройки), тушканчиков (сумчатые тушканчики), крупных грызунов (вомбаты или сумчатые сурки), мелких хищников (сумчатые куницы) и даже в значительной мере копытных (валлаби и кенгуру). Мелкие мышевидные грызуны широко населяют все типы пустынь (австралийская мышь, тушканчиковая мышь и другие). Роль крупных травоядных животных в отсутствие копытных выполняют сумчатые из семейства кенгуровых: кистехвостые кенгуру обитают в пустыне Гибсона; гигантская рыжая кенгуру и т. д. Мелкие хищные сумчатые по внешнему облику и биологии сходны с землеройками Старого Света (гребнехвостая сумчатая землеройка, толстохвостая сумчатая землеройка). Подземный образ жизни ведут сумчатые кроты, населяют песчаные равнины. Сумчатые барсуки обитают в пустыне Симпсон. Самый крупный аборигенный хищник в пустынях Австралии – сумчатая куница. Около 10 тыс. лет назад человек проник на Австралийский континент и заселил его. Вместе с человеком сюда попала и собака – постоянный спутник первобытного охотника. Впоследствии одичавшие собаки широко распространились в пустынях материка, образовав устойчивую форму, называемую собакой динго. Появление такого крупного хищника нанесло первый существенный ущерб аборигенной фауне, особенно различным сумчатым. Однако наибольший урон местной фауне был нанесен после того, как в Австралии появились европейцы. Либо преднамеренно, либо случайно они завезли сюда целый ряд диких и домашних животных (европейский кролик – они быстро размножились, поселялись большими колониями, уничтожали и без того скудный растительный покров). Широко расселились по всему центру Австралии обыкновенная лисица и домовая мышь. В центральных и северных районах нередко встречаются небольшие стада одичавших ослов или одиночные одногорбые верблюды.