它的气候植被与撒哈拉沙漠又不完全相同，因降水稍多而有一定植被覆盖。气候和植被自西南向东北变化。西部为沙漠，高达100米的沙丘上生长着肉质植物与灌木。北与东北部降雨较多，为热带干草原与热带稀树草原。

在短暂的雨季中，植物繁盛，地面覆盖着丰富的草场，还有一片浓密的矮树丛和高大的树林。多羚羊和其他热带动物。但是一年中的大部分时间沙漠中均缺水，纵横沙漠的众多河流的河床都是干涸的，土地干燥是在这个地区进行探测的真正障碍。

巴卡拉哈里人和布须曼人（Bushman）住在这块资源匮乏的土地（这里富金刚石、铜、铅、锌、镍、钒等矿藏，但很少开发利用）上，多从事畜牧业，有的兼营狩猎。除了卡拉哈里的边缘地带，很少有经济发展。举例言之，奥科万戈三角洲曾有一项庞大的灌溉计划，结果却毫无下文。如今的卡拉哈里仍然干涸缺水，布尔人的移民先驱于十九世纪末企图横越此地时，称此处为“干旱之地”（Thirstland）。

卡拉哈里向西延展为多雾的海岸带沙漠，名为纳米布沙漠，和著名的阿塔卡马沙漠非常相似。

卡拉哈里沙漠地表起伏不大，遍地是沙的平原，到处海拔都在900米以上。基岩只裸露在低而直立如墙的小山群中，它们为数不多但很显眼地出现在一般地面上。除了这种小山群外，3种地表含盖了所有喀拉哈里沙漠的特征：小沙原、纵向沙丘和浅水湖（洼地）。沙的深度一般都超过60米。在许多地区，沙是红的，这是一薄层氧化铁覆盖在沙粒上的结果。

卡拉哈里沙漠的整个西部以长长的沙丘链为其特色，其大致呈北或西北走向。沙丘至少长1.6千米，宽约数百米，高达6-60米。每一个沙丘同其邻丘都由一个宽而平行的凹坑分隔开来，凹坑被当地人称为“街”或“小路”，因为每一个凹坑都便于人行进。

或洼地是沙漠水系的最大特色，是极短溪流终点的“干湖”。从来没有水从卡拉哈里沙漠流入海洋，而是每条溪流将其流程结束在略低的凹坑里，这里是没有出口的。当小溪干涸时，由缓慢溪水带来的细小淤沙粒子与可溶钙矿物和由蒸发水所凝结的盐一起沉淀了下来。其结果是这些地面没有植被，干的时候呈闪闪发光的白色，可溶矿物的胶合活动使其变硬，有时则被浅浅一片不流动的水所覆盖。在含盐成分低的地方，下过雨后，洼地可能会覆满青草。

在卡拉哈里沙漠南部和中部，地面水只有在广为分布的小水坑里才有，没地面水系。几乎所有的雨一降下来就消失在深沙里。在卡拉哈里沙漠的南部和中部某些处找到了大量的古代水系——有些就在地面上，有些则透过空中摄影才探得。即使在一年中雨量最多之时，这些水系如今都不再运转。

卡拉哈里沙漠北部有一个很不寻常的水系。夏日大雨滂沱落在远在卡拉哈里西北部的安哥拉中部高地上。大量的径流水流入若干向南流的小溪中，这些小溪汇合起来形成奥卡万戈和宽多（Cuando或Kwando）河。奥卡万戈河向东南流入卡拉哈里沙漠最北部的部分，最后分散为若干分流水道流入博茨瓦纳北部的广阔的沼泽地。在安哥拉，经过一个不正常的湿润降雨季节，过多的水流入沼泽地并溢出流入远在南部的恩加米湖（Lake Ngami），然后向东流通过博泰蒂（Boteti）河注入骚湖（Lake Xau）和马卡迪卡迪（Makgadikgadi）盐沼。同样，宽多河从安哥拉向南流，部分注入一个沼泽的东北部延伸部分。因而在一个长期缺水的区域却创造出广阔区域水过剩的现象。

卡拉哈里沙漠的土壤大多以沙为基础，色红，有机物含量低。从化学方面看，它们相对呈碱性，极为干燥。在盐沼地或附近，土壤趋向于含钙或含盐，对多数植被有毒性。

潮湿气团来自印度洋，东北部水量最大（年平均超过500毫米），西南部则有所下降（在卡拉哈里南边缘不足130毫米）。但是降水量变化极大。多数降雨发生在夏日雷电交加之时，各处每年都有极大变化。冬季特别干燥，湿度极低，有6-8个月完全无雨。

日、季气温变化范围极广且规律。夏日荫凉处气温仍达43-46℃，但同一天晚上可降至21-27℃；冬季晚上的气温一般均降至冰点甚至可低到零下12℃。

由于深深一层沙覆盖在大部分土地上，极大地影响了那里植被的生长。浅根植物不能在一个多年生的基础上存活，虽然一年生植物在一场好雨之后生长得非常快，可以播下种子支持到下一个好雨季节。凡根深到能触到永久性湿润沙那一层的树能很好地生长。

卡拉哈里沙漠北部的动物也比南部的种类更多。南部主要的品种有跳羚、角马和麋羚（所有这些有时会成群出现的），还有东非大羚羊、大角斑羚和许多非群居品种，诸如捻角羚（大羚，生长在有较浓密灌木丛的地区中）、小岩羚和小羚羊。在沙漠下面的“龙息洞”中，有着世界上最珍稀最与世隔绝的鱼——金鲶鱼。

卡拉哈里沙漠北部养育着相当数量的长颈鹿、斑马、象、水牛和羚（马羚、貂羚和黑斑羚等）； 肉食性动物诸如狮子、猎豹、豹、野猎犬和狐；其他大的或中等身材的哺乳动物有胡狼、鬣狗、疣猪；狒狒、獾、食蚁兽、熊、野兔和豪猪；以及无数的小啮齿类动物，几种类型的蛇和蜥蜴，还有大量的鸟。

干旱的非洲卡拉哈里沙漠，生活着7种主要食肉兽。生物学家按照它们的权力顺序，从强到弱依次列出了七份档案。

狮子——占绝对优势的头号强者。在卡拉哈里的干旱沙漠环境里，凭它们的个头，力气，凶猛，群居性和适应能力，在所有食肉兽中是无可匹敌的。

斑鬣狗——第二号强者。外貌虽像狗，但与狗没有直接亲缘关系。它是最大的鬣狗，个头仅次于狮子，它们的高傲而狰狞的面目，往往使除狮子以外的其它食肉兽退避三舍，所以不可能从它们口边轻易夺取猎物。不过，这种野兽在卡拉哈里数量不多，所以无足轻重。

野狗——成群搜食者。它是真正的狗，不过它们的耳朵特大，还常常高竖头顶，好像两把圆蒲扇。由于它们习惯于结成群搜食，以多胜少，所以在卡拉哈里食肉兽中地位颇高，名列第三，不过，它们在那里的总数量较少，因而影响不是很大。

棕鬣狗——卓越的幸存者。它的个头比斑鬣狗小得多，体重只有40-47千克。站立身高与德国牧羊犬差不多。它是世界上四种鬣狗中最珍贵的一种，由于对南非干旱，半干旱地区的适应能力极强，所以在卡拉哈里沙漠中一直保持着可观的数量。

豹子——孤独的潜随猎物者。它性情虽然凶猛，但个性孤独，一般不与竞争对手争食，即使遇上拦路“抢食犯”，多半也不会行凶反扑。平时喜欢伏在树木的横枝上，伺机袭击过往的动物。

猎豹——忧心忡忡者。它是兽类中的奔跑冠军，常常捕杀比自身大的食草动物，但见到其它食肉兽总是忧心忡忡，显出一副又顺从又胆怯的模样。幸亏它们善于快速猎食，因而在卡拉哈里沙漠上还有其足迹。

黑背胡狼——足智多谋的获食者。它个头较小，长相似狗，行动敏捷，在7种食肉兽中虽是最弱者，但凭它的足智多谋的才能，常常可以智胜所有竞争者而获得丰盛的美餐。

卡拉哈里沙漠主要的居民是操班图语的非洲人和操科伊桑语的桑人以及少数的欧洲人。

那些住在卡拉哈里沙漠偏远地区的人末受到采矿或其他工业的影响，他们住在有200-5000人的村庄里。住房多为传统式样，单间房间的茅房、泥墙、茅草屋顶。水是限制因素，将居住区限制在便于取水的水井或水塘附近。

牛是经济基础。除了在博茨瓦纳的杭济（Ghanzi）区之外（这里牲畜都是在私人牧场饲养的，牧场主有许多是非洲人），放牧地均属国家所有，由当地政府委员会安排使用事宜。水井和水塘或属委员会所有，或属牛所有主的联合会或私人所有，牛全年只限在此附近牧养。

山羊为家庭消费提供了大部分的肉和奶。几乎所有家庭都种植玉蜀黍、高粱和南瓜。由于干旱的作祟，许多作物都末能有所收成。野生食物和狩猎动物的肉是遥远小村庄的日常食物的重要成分。所有村庄都有贸易商店或有小贩前来兜售食物及其他商品。

除了最小的村庄外，所有村庄都有国营的小学，绝大多数孩子都上这种学校，虽然极少数孩子将升入中学。在大村庄所设的国立卫生门诊部和医院是作为草药医生和占卜者的补充。

当地人出门的日常交通工具是骑马和骑驴子。卡车只属于商人或雇用矿工代理机构所有，用来作长途路程用。

由于人口稀少，土地宽广，卡拉哈里沙漠只有稀少的道路和小径供使用，其中多数只可通过卡车和四轮驱动车。在南部、西南部和西北部，公路连接着行政中心、主要住房和临界的农田区。但筑好的公路已将博茨瓦纳东部和奥卡万戈沼泽地以及马卡迪卡迪盐沼连接起来。

卡拉哈里沙漠西南部因降水量极低，因而几乎无树或大灌木丛——只有分散的旱生灌木和短草。中部雨较多，有零星树木及若干灌木及草地。北部则根本无沙漠景象。这里有开阔的林地，棕榈树生长在灌丛中，常绿树和落叶树均长到15米高，树林中还有某些品种适合作木材者，其中最大又最稀罕的树是猴面包树。奥卡万戈沼泽地滋长着苇草、纸莎草、睡莲和其他嗜水的植物。

卡拉哈里沙漠之缺少地面水和深沙为早期旅游者设下主要障碍。苏格兰的传教士和探险家李文斯顿（David Livingstone）在当地人民帮助下于1849年尽力利用当地的水坑穿过卡拉哈里沙漠。1878-1879年有一队布尔人坐多士兰（Dorsland〔Thirstland〕）牛车从特兰斯瓦穿过卡拉哈里沙漠迂回地到达安哥拉中部，一路上约损失250人和9000头牛，大部分是由于渴死。

20世纪机动车的引进大大地改善了进入卡拉哈里沙漠的交通，但是即使晚至50年代，广大部分地区还是无法进入，外地人从未能到达这些地区。不过到了70年代中，车子的机动性已经改进到如此程度，使整个卡拉哈里沙漠向研究、狩猎和旅游探险开放。

博茨瓦纳独立后不久就发现有金刚石大矿床，1971年的开采标志着在卡拉哈里各处采矿活动的开始。除此之外，旅游业和手工艺品的出售在经济上变得很重要。

桑人或称巴撒瓦人（Basarwa），该区许多地方都这样称呼他们，他们或是操班图语的牧场主的主顾，在牛栏工作以回报对他们的扶持，或是杭济区牛场的雇工，或是这种雇工的家属。没有多少桑人还过他们传统的狩猎和采集生活方式。许多人由不希望那政府重新安置，把他们从卡拉哈里沙漠中部禁猎区的传统住地迁到禁猎区外面新建的村庄。

欧洲人初入卡拉哈里沙漠是在19世纪初以旅游者、传教士、象牙搜寻者和商人的身分来的。唯一的欧洲人居住区在杭济区，那里有若干家庭在19世纪90年代获准经营牧场。20世纪60年代以前，他们一直过着与世隔绝的贫穷生活，但是自那时开始，他们已能够拥有土地而改进生活状况。其他在喀拉哈里沙漠的多数白人都是政府雇员或在私人企业工作。

美国有考古学家研究一些于非洲南部莱索托卡拉哈里沙漠（Kalahari Desert）出土的鸵鸟蛋壳制的珠子，发现其年期可远溯至逾3.3万年前的石器时代。他们认为当时的人类可能互相交换珠子以建立友好关系，就如现时社交网络的“赞好”。而这种传统在现时莱索托一些沙漠部落间仍保存下来。

领导研究的密歇根大学考古学家斯图尔特（Brian Stewart）表示，卡拉哈里沙漠属于高山和坚硬岩石地质地带，并非鸵鸟的栖息地，他们对当地部落用来送赠的鸵鸟蛋壳珠子从何而来非常好奇，遂展开研究。其团队以锶同位素鉴定技术，分析卡拉哈里沙漠及附近一带的土壤、植物、博物馆收藏的啮齿动物牙齿珐琅质，以及鸵鸟蛋壳珠子样本，结果发现近80%的珠子均非出自莱索托本土。

团队研究后认为，这些珠子可能来自距莱索托325公里，甚至是1000公里外的地方，亦可能是当时生活于莱索托沿海地区的人，与内陆地区的人互相送赠以建立姻亲或友好关系的礼物。