В пустыне Такла-Макан много огромных песчаных барханов, их высота достигает от 100 до 300 метров. Красные и белые дюны, их еще называют Шэнмушань, сформировались в результате подъема осадочных пород красного песчаника и белого алебастра. Днем в пустыне Такла-Макан светит ослепляющее яркое солнце, температура поднимается до 70-80℃.
В результате жары ландшафт пустыни становится как бы «плавающим», туристам часто видятся миражи. В оазисах, по берегам четырех рек Такла-Макана, высятся тополя и растут кустарники-тамариски.
Под песками Такла-Макана бьют обильные подземные источники. Здесь открыты залежи нефти и других полезных ископаемых.
В 2008 году в пустыне Такла-Макан выпал снег. Снегопад продолжался 11 дней. Это был очень необычный пейзаж для пустыни.
