我国沙漠主要分布在西北、内蒙等六个省、自治区，较大的沙漠有新疆的古尔班通古特沙漠和塔克拉玛干沙漠、甘肃的巴丹吉林沙漠、跨宁夏和甘肃的腾格里沙漠、跨内蒙和陕西的毛乌素沙漠等。
我国的沙漠面积约占全国总面积的11%。这些地区气候极端干旱，年降水量一般在100毫米以下，年蒸发量达2000-3000毫米。
沙漠地区的地下水，矿化度一般比较高。在那里，矿化度比较低的淡水，是人畜用水和工农业建设宝贵的资源。在沙漠地区寻找淡的地下水源，主要方向有：
1.寻找河流附近的潜水
沙漠分布地区，穿插有少数河流。河流附近的漫滩和低阶地，潜水受河流地表水淡化的影响，矿化度较低。
例如，新疆塔里木河上游，河床下切，漫滩和低阶地发育，潜水水位埋深1-3米，矿化度1-3克/升;两侧古冲积平原，潜水水位埋深6-15米，矿化度高达10-30克/升。塔里木河中游，地势十分平缓，自然堤和冲积平原发育，潜水水位埋深1-10米，含水层由粉细砂组成，地下水矿化度3-10克/升沿河两岸2-5公里范围内，受河水淡化的影响，矿化度1-3克/升，钻孔的单位涌水量1-2升/秒·米(图163)。
2.寻找湖盆边缘的潜水
沙漠地区的低洼地带，分布有为数不多的湖泊，这些湖泊的季节性变化很大，大型湖盆范围内沉积有河湖相沉积物，其边缘往往赋存有矿化度较低的地下水。
如腾格里沙漠榆树湖、长湖及庙湖等干涸湖盆，河湖相沉积厚度在10米以内，由亚砂土、细砂、和亚粘土组成，潜水水位埋深小于 3米，钻孔单位涌水量0.1-0.5升/秒·米。湖盆边缘，潜水矿化度一般为1-3克/升。
3.寻找古河道的地下水
古河道形成的埋藏砂层中，地下水一般较为丰富，水质较好，可以开采利用。
新疆准噶尔盆地，有一些古河道公布，这些古河道大多由山前向盆地中心延伸，其中有的是现在河道的延伸部分，有的与现代河道平行。其中，在昌吉县属的800平方公里范围内，根据电测，发现有4条古河道伸入沙漠腹地。
在地貌方面，古河道分布地带往往残留有阶地的陡坎，槽形的洼地、带状分布的小型湖泊和沼泽、生长有喜水植物;在地层方面，古河道分布地带往往具有上覆粘性土、下伏砂层的二元结构。因此，也可以根据地貌观察，配合浅钻，以寻找古河道的地下水(图164)。
4.寻找冲洪积扇潜水
沙漠的边缘往往有一些隆起的山地，山前冲洪积扇和倾斜平原地下常常赋存有矿化度比较低的淡水和承压水，是为沙漠边缘地区的重要供水水源。山前冲洪积扇含水层透水性强，接受地表径流补给，水量比较丰富。
如腾格里沙漠长岭山山前、贺兰山西侧的南半部都有冲洪积扇分布，那里从山前到盆地，冲洪积扇松散岩层厚80-50米，岩性由砂砾石层逐渐过渡为砂层夹亚粘土透镜体，潜水水位埋深在30-5米以内，矿化度由0.6克/升到1-3克/升，水井的涌水量一一般是15-150立方米/昼夜(图165)。
5.导找倾斜平原承乐水
倾斜平原地下深处，往往埋藏有承压含水层，其中赋存的承压淡水可以作为供水水源。
如在乌兰布和沙漠，贺兰山山前倾斜平原十分发育，向西北一直延展到吉兰太盐湖附近。自贺兰山到盐池，含水层岩性由卵砾石逐渐变为粉细砂，厚度由30米渐减至不及10米。吉兰太公社3号钻孔，于地下8-11米、25-34米穿过两层承压含水层，分别由细砂和粗中砂组成，承压水水头高出地面4米，钻孔单位涌水量0.1升/秒·米，矿化度0.7克/升(参阅图166)。
6.寻找中新生界基岩承压水
在我国，有些沙漠广泛分布的盆地，在地质方面也是一一个构造盆地，其中，中新生界基岩往往含有承压水。
例如，新疆准噶尔盆地就是一个封闭的中新生界自流水盆地，各时代的地层中普遍蕴藏着潜水和承压水。
该盆地西北边缘百口泉地区，第三系山泥岩、砂质泥岩、砂岩、砾岩组成，地层向盆地中心倾斜，呈一单斜构造。其中砂岩、砾岩松散，接受地表水和山区地下水的补给，含水丰富。在百口泉一带，共有泉眼105个，总流量380升/秒。附近钻孔深60-140米，第三系承压水水头高出地面15-22米，单位涌水量一般是05-16升/秒·米，地下水矿化度不超过04克/升，属重碳酸盐钠质水(图167)
7.寻找丘间洼地的潜水
沙丘主要由粉砂、细砂组成，渗透性较强，在风蚀的碟状洼地和丘间洼地中，季节性的降水能够形成淡水透镜体。如腾格里沙漠，风成砂一般厚5-50米，丘间洼地潜水埋藏深度一般小于3米,民井涌水量8-35立方米/昼夜，地下水矿化度小于1克/升。
又如巴丹吉林沙漠，风积的细砂厚5--150米，丘间洼地潜水水位埋深0-6米，下降泉流量02一2升/秒，民井单位涌水量0.015-0.5升1秒·米，地下水矿化海一般小于1克/升。
8.根据地植物寻找地下水
在土壤水分不同的条件下，植物群落的种类、组合以及生成状况有着明显的差异，根据这些特点，可以判断地下水水位埋深、矿化程度等情况。
例如，在毛乌素沙漠地区，水寸草、芦苇等生长在地下水水位理深不及1米的地方，水质较好;骆驼刺、小羽茅群落多生长在黄土丘陵，地下水水位理深大于5米(详见表12)。
