世界最酷热干燥的地区之一,年降水量不到20毫米,蒸发量大于降水量的几千倍,年平均气温14℃,极端高温达48℃,地表温度超过80℃。2011年7月14日,艾丁湖区域自动气象站最高气温50.2℃,这是中国陆地首次观测的超过50℃的记录,成为全国最热的地方。
艾丁湖不同于其它湖泊的地方,是湖面上满目的盐壳。现在,它的外圈是湖积平原,地表是坚硬的盐地,中间一圈是盐沼泽,下面是淤泥,除了冬天,人很难走进去。湖心全是晶莹洁白的晶盐。据考证,早在2万年以前,艾丁湖曾经是一个相当大的淡水湖泊,湖水中含有大量的氯、钠、钾等离子,矿物有石盐、芒硝、无水芒硝,以及石膏、钙芒硝和多种钾、镁盐类、盐和芒硝的储量约3亿吨以上,是中国矿化度最大的湖泊。
它是一个天然的盐生植物园。低矮的盐穗木、脆硬的花花柴、尖利的骆驼刺和黑刺、梭梭等植物,被盐碱的土壤滋养着,给这个几乎干枯的湖泊带来了勃勃生机,形成了特有的一道植物景观。