Theo phân loại khí hậu Koppen, khí hậu sa mạc (BWh, BWk, BWn) hay còn gọi là khí hậu khô cằn, là một kiểu khí hậu không đáp ứng đủ tiêu chuẩn để được phân loại thành thành khí hậu vùng cực, kiểu khí hậu này có lượng mưa rất thấp không đủ để duy trì sự phát triển của bất cứ loài thực vật nào, phần lớn thực vật chỉ là những cây bụi nhỏ.Đặc trưng của những khu vực có kiểu khí hậu này là lượng mưa hàng năm thấp hơn 250 mm (10 inches) và có những năm thập chí không có mưa. Ví dụ một khu vực có lượng mưa trên 250 mm hàng năm vẫn có thể bị xếp loại kiểu khí hậu sa mạc bởi những khu vực này mất nước thông quá quá trình thoát hơi nước nhiều hơn lượng mưa trung bình (Tucson, Arizona và Alice Springs, Northern Territory là các ví dụ).Có hai biến thể của kiểu khí hậu sa mạc: khí hậu sa mạc nóng (BWh) và khí hậu sa mạc lạnh (BWk), đôi khi có cả khí hậu sa mạc mát (BWn). Thêm nữa, để phân định "khí hậu sa mạc nóng" với "khí hậu sa mạc lạnh, có ba đường đẳng nhiệt được sử dụng phổ biến, hoặc nhiệt độ trung bình hàng năm là 18°C hoặc nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất 0°C hoặc -3°C, địa điểm đó có kiểu khí hậu "BS" cao hơn bất cứ đường đẳng nhiệt nào thì sẽ được phân loại là "bán khô cằn nóng" (BWh), một địa điểm với khí hậu dưới đường đẳng nhiệt được cho thì được phân loại là "bán khô cằn lạnh" (BWk).Để quyết định xem một khu vực có khí hậu khô cằn hay không, yếu tố lượng mưa cần phải xem xét. Để tìm ngưỡng mưa (theo mm) đầu tiên cần phải nhân nhiệt độ trung bình bằng °C với 20, sau đó cộng thêm 280 nếu 70% hoặc trên 70% tổng lượng mưa xảy ra trong nửa năm (từ tháng Tư đến tháng Chín ở bán cầu bắc và từ tháng Mười đến tháng Ba ở bán cầu nam), hoặc cộng thêm 140 nếu chỉ có 30 đến 70% lượng mưa nhận được trong cùng thời kỳ, hoặc cộng với 0 nếu lượng mưa ít hơn 30%. Nếu lượng mưa hàng năm ở khu vực đó thấp hơn ngưỡng mưa thì khu vực đó được xếp loại là khí hậu sa mạc (BW).