沙漠所处的大陆地壳在地质时期在不断地运动变化着。地壳运动可分为水平运动和垂直运动两类。地壳的水平运动是主要的运动形式。
最主要的水平运动是大陆漂移。澳洲大陆、南美大陆、非洲大陆及印度大陆原本在南半球与南极洲大陆同为一体．后来它们分裂，北漂到了现在的位置。大陆漂移的幅度可达数千千米，跨越多个气候带，因此，对沙漠的产生和消亡有很大的影响。但由于大陆漂移的速度很慢，只有在亿万年的时间尺度上才有显著的变化。这对地球历史中沙漠的产生和消亡有意义。
对现代沙漠来说，地壳的垂直运动更有意义。当两板块相撞时，在板块边缘地带会形成地形抬升，造成山系或高原。例如，我国的青藏高原及其外围天山、祁连山、秦岭等在第四纪期间，由于印度板块向北撞击欧亚板块，相继发生了大规模抬升，对亚洲沙漠形成有重大影响。太平洋板块对北美板块的碰撞形成了科迪勒拉山脉。科迪勒拉山对北美沙漠有重大影响。地壳垂直运动对沙漠形成的影响主要表现在两个方面：一是对风系的屏障，形成雨影沙漠；二是地形高差加大，有利于流水剥蚀、搬运并在盆地积聚砂源。
