Gleby pustyń są słabo wykształcone (przeważnie szaroziemy, gleby kasztanowe), o małej zawartości materii organicznej z powodu minimalnej pokrywy roślinnej, często praktycznie pozbawione próchnicy i edafonu, martwe. W wyniku podsiąkania zawartej w nich wody i szybkiego jej wyparowywania, mogą być bogate w sole mineralne, często osadzające się na powierzchni. W efekcie gleby pustynne są często zasolone lub też występują na nich skorupy (chlorkowe, gipsowe, wapienne, laterytowe, krzemianowe). W efekcie gleba staje się toksyczna; np. na skutek zasolenia gleby chlorkiem sodu powstały pustynie bylicowe w zachodniej części Azji Środkowej i w Wielkiej Kotlinie w Ameryce Północnej.