La vegetación sahariana es generalmente escasa, con concentraciones dispersas de hierbas, arbustos y árboles en las tierras altas, en las depresiones de los oasis y a lo largo de los wadis. En las depresiones salinas se encuentran varias halófitas (plantas tolerantes a la sal). En las llanuras y mesetas menos regadas del Sahara se encuentran algunas hierbas, arbustos y árboles tolerantes al calor y a la sequía.
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La vegetación del Sáhara es particularmente notable por sus numerosas e inusuales adaptaciones a las precipitaciones poco fiables. Estas adaptaciones se manifiestan de forma variada en la morfología, incluyendo la estructura de las raíces, una amplia gama de adaptaciones fisiológicas, preferencias de lugar, relaciones de dependencia y afinidad, y estrategias reproductivas. Muchas de las plantas herbáceas son efímeras y pueden germinar a los tres días de una lluvia adecuada y sembrar sus semillas a los 10 o 15 días de la germinación. Al abrigo de los macizos saharianos se encuentran ocasionalmente rodales de vegetación relicta, a menudo con afinidades mediterráneas.
Entre las plantas leñosas relictas del altiplano sahariano destacan especies de olivos, cipreses y lentiscos. Otras plantas leñosas que se encuentran en las tierras altas y en otros lugares del desierto son las especies de Acacia y Artemisia, la palmera doum, la adelfa, la palmera datilera y el tomillo. A lo largo de la zona costera occidental se encuentran halófitos como el Tamarix senegalensis. Las gramíneas ampliamente distribuidas en el Sahara incluyen especies de Aristida, Eragrostis y Panicum. Aeluropus littoralis y otras hierbas tolerantes a la sal se encuentran a lo largo de la costa atlántica. Varias combinaciones de efímeras forman importantes pastos estacionales denominados acheb.
En el siglo XXI, el reconocimiento de que el Sáhara y su región fronteriza al sur, el Sahel, se estaban arrastrando hacia el sur debido a la desertificación, llevó a realizar esfuerzos para frenar ese movimiento; el más notable fue la Iniciativa de la Gran Muralla Verde para el Sáhara y el Sahel. La idea que dio lugar a la iniciativa -plantar un «muro» de árboles a lo largo de los bordes del Sáhara que se extendería por todo el continente africano para detener la desertificación- se concibió por primera vez en 2005 y se desarrolló posteriormente con la ayuda de la Unión Africana y otras organizaciones internacionales. Se trata de un plan para plantar árboles autóctonos resistentes a la sequía en una franja de 15 kilómetros de ancho desde el extremo occidental al oriental del continente, creando una barrera para evitar que el desierto siga invadiendo las tierras del sur.