Saharan ilmasto on mantereinen, kuuma ja erittäin kuiva aavikkoilmasto. Vaikka lämpötila voi kesällä nousta Keski-Saharassa melkein 58 asteeseen, Pohjois-Saharassa voi olla jopa yöpakkasia. Saharassa sataa melkein aina alle 100 mm vuodessaSwift 1982, s 22. Saharassa esiintyy hiekkamyrskyjä ja joskus yllättäviä sateita. Nämä liittyvät usein rajuilmoihin, jotka täyttävät kuivat joet ja pistävät kuivan maan vähäksi aikaa kukkimaan. Saharan kuivuus selittyy alueen yllä usein olevalla korkeapaineella.
Saharan ilmasto yleisesti
thumb|right|300px|Keski-Saharan vuorialueella sijaitsevan Tamanrassetin ilmastokaavio. thumb|right|300px|Saharan reunalla sijaitsevan Fayan ilmastokaavio. thumb|right|300px|Bilman keitaan ilmastokaavio.
Sahara sijaitsee alhaisilla leveysasteilla kääntöpiirin tienoilla, jolloin aurinko kuumentaa ilmaa paistaessaan pilvettömältä taivaalta. Tämä selittää Saharan kuumuuden yhdessä alueen pilvettömyyden kanssa. Saharan pilvettömyys selittyy alhaisella kosteudella. Sahara luokitellaan erittäin kuivaksi, hyperaridiksi autiomaaksiEncyclopedia Britannica 1974, Macropaedia 4, , Artikkeli Climate, s 724. Siellä vuosittainen sademäärä on yleensä alle 100 mmEncyclopedia Britannica 1974, Macropaedia 4, , Artikkeli Climate, s 723. Saharan kuivuutta selittää sen yllä oleva lähes sateeton subtrooppinen korkeapaine ja se, että suuri osa siitä sijaitsee mannerten sisäosassa. Sahara on vähäpilvistä ja saa siten enemmän auringon säteilyä kuin päiväntasaaja. Sahara sijaitsee osin tropiikissa, osin subtropiikissaHaggett-Hakanen 1998, s. 83. Tropiikin raja kulkee jopa niinkin pohjoisessa kuin 37 pohjoisella leveydellä asti.
Lämpö karkaa yöllä nopeasti, koska pilvet eivät heijasta lämpöä takaisin. Lämpötilan vuorokauden aikaiset vaihtelut ovat suuriaOE8, Otavan suuri ensyklopedia 0sa 8, s 5958, 15-30 °CGrand Larousse, Volume V, s 2721. Tämä tarkoittaa yhdessä vuotuisten lämpötilanvaihtelun kanssa sitä että lämpötila saattaa monestikin nousta kesälläMaapallon aluemaantiede, Kalevi Rikkinen, 1983, s 77 varjossa yli 50 °C:nSwift 1982, s 23 jos varjoa yleensä löytyyMMM tietosanakirja 1992, s 780.Vuoristossa ja pohjoisella hiekka-aavikolla on pakkasta ja maa voi jäätyäSwift 1982, s 23.
Lämpötilat Keskilämpötilat Lämpötila on Saharassa tammikuussa keskimäärin 10–25 °CEesti Enstylopeedia 8, 1995, s 302MMM tietokartasto. Heinäkuun keskilämpötila on 28–35 °CEesti Enstylopeedia 8, 1995, s 302, suurimmassa osassa yli +35 °C.MMM tietokartasto Läntisimmässä osassa laajoilla alueilla keskilämpötila on yli 32 °C, jopa 36 °C.Encyclopedia Britannica, Macropaedia, 1974, , 73-81025,artikkeli Africa, s 190
Yön ja päivän lämpötilojen vaihtelu saattaa hyvinkin olla 40 °C.Encyclopedia Britannica 1974, Macropaedia 4, , Artikkeli Climate, s 725 Tamanrassetista on mitattu maan pinnasta jopa 84 °C vuosivaihteluEncyclopedia Britannica, Macropedia, 15. edition, 1985, ,osa 13, Africa, Sahara, definition of its major zones, s 105
Pohjoisen ja etelän erot Lämpötilat vaihtelevat kuitenkin myös pohjoisen ja eteläisen Saharan välillä. Vuoden keskilämpötila pohjoisessa Saharassa on 20 °C.Geography and climate 4/99 E. Linacre Saharan pohjoisosassa tammikuun keskilämpötila on laajoilla alueilla alle 16 °C, ja esimerkiksi Algeriassa ja Pohjois-Egyptissä alle 12 °C.Encyclopedia Britannica, Macropaedia, 1974, , Kongressin kirjasto 73-81025, artikkeli Africa, s 190 Pohjois-Saharan päivän keskimääräinen lämpötilan vuosivaihtelu on 20 °C, talvipäivän keskimääräinen lämpötila 13 °C. Vaihtelu voi olla tätä suurempaa, Kuukauden keskilämpötilat voivat Pohjois-Saharassa vaihdella esimerkiksi 4 °C:sta 42 °C:hen.Hanski 1996, s. 78 Kuumin aika on pohjoisessa heinä-elokuussa.
Libyan pohjoisosissa on jo viileitä talviöitäHaggett-Hakanen 1998, s 82, s 83 ja lämpötila voi laskea lähelle nollaa tai sen alle. Pohjoisella hiekka-aavikolla ja vuoristossa voi olla talviyönä kuuraa tai lunta.Swift 1982, s 23 Talvella voi olla jopa 7–10 °C pakkasta, joidenkin tietojen mukaan vuoristossa jopa -18 °C.EE8 Talvi, jolloin lämpötila usein laskee nollan alapuolelle, kestää joulukuusta helmikuuhun.
Saharan eteläpuolisko on trooppisella alueella, ja siellä yölläkin lämpötila on 20 °C tuntumassa.Tarkista Vuoden keskilämpötila on eteläisessä Saharassa maapallon korkeimpia, jopa yli 30 °C. Kuumin aika on etelässä touko-kesäkuussa. Saharan eteläosissa on tammikuussa keskimäärin 16–22 °C, mutta Tibesti-vuoristossa alle 12 °C.Encyclopedia Britannica, Macropaedia, 1974, , 73-81025,artikkeli Africa, s 190 Tibestin vuoristossa voi olla jopa -15 °C. Etelä-Saharan päivittäisen keskilämpötilan vuotuinen vaihtelu on 17,5 °C, ja lämpötila voi useinkin nousta myöhään keväällä 50 °C:hen. Timbuktun-Khartumin leveyksillä keskilämpötilan vuosivaihtelu on 23–43 °CEncyclopedia Britannica 1974, Macropaedia 4, , Artikkeli Climate, s 725
Ennätyslämpötilat Korkeimmat mitatut ilman lämpötilat ovat 55–58 °C.Eesti Enstylopeedia 8, 1995, s 302 Gebili Tunisiassa on hyvin kuuma paikka, ja siellä lämpötila nousee kesällä yli 55 °C:n. Al Aziziyahissa Libyassa 112 m:n korkeudessa merenpinnastaEncyclopedia Britannica 1974 1974, Macropaedia 4, Artikkei Climate, s 718mitattiin 13. syyskuuta 1922 peräti 57,7 °C varjossa.Guinness suuri ennätyskirja 84-85, Sanoma Osakeyhtiö Helsinki 1984, , s. 27 Maanpinnan korkeimmat lämpötilat ovat 70–80 °CEesti Enstylopeedia 8, 1995, s 302Swift 1982, s 23, mutta syvemmällä hiekassa on viileää ja kosteaa. 10 cm syvyydessä lämpötila on melkein koko vuorokauden suunnilleen 24 astettaSwift 1982, s 98 ja yli 30 cm syvyydestä ei kosteus haihduSwift 1982, s 98.
Toisaalta Ifranessa Marokossa on mitattu 1 635 m:n korkeudessa alimmillaan -23,9 °C. Päivittäinen lämpötilanvaihtelu voi Länsi-Saharassa olla yli 45 °C.Guinness suuri ennätyskirja 84-85, Sanoma Osakeyhtiö Helsinki 1984, , s. 27
Saharan hiekkamyrskyt
Saharassa puhaltaa monesti hiekkamyrskyjä, joita kutsutaan muun muassa nimellä harmattan. Pölyn ilmaan nostavaa pimentävää tuulta kutsutaan arabian kielessä monin eri nimiä, muun muassa ghibili, irifi, simoom (samun), khamsin ja haboob. Hiekkamyrsky voi liittyä ukkoseen ja rajuilmaan tai syntyä muuten vain auringon lämmittäessä joitain alueita, jolloin ilma nousee ylöspäin. Hiekkamyrsky saattaa syntyä Saharassa äkkiä ja puhaltaa päiviä. Salahissa Algeriassa on 55 hiekkatuulipäivää, ja Bouroukoussa Tšadissa 70 hiekkatuulipäivää. Hiekka on nopeasti liikkuessaan ihmiselle vaarallinen, siltä tulee suojautua esim. kiven taakse tai maahan. Tuulen mukana lentävä hiekka naarmuttaa auton ikkunat läpinäkymättömiksi ja kuorii maalin pois.Luonto kertoo, Hannele Hietala (vastaava suomenkielinen toimittaja), Durawrd L. Allen, William H Amos jne (kansainvälinen toimituskunta), Suom toim. mm Harri Dahlstrom, Matti Eronen, Valitut Palat 1979, 1. painos, Printed in Italy, , 7. luku Aavikot ja kuivat alueet, s 208
Saharan pilvettömyys ja auringon säteily
Suhteellinen kosteus Saharassa on laajoilla alueilla alle 35% Africa Current Conditions Maps. Loka-marraskuussa otetuissa 2003 tehdyissä satelliittihavainnoissa Lidar Global Cloud and Aerosol Layer Distribution Statistics from GLAS Observations William D. Hart, Stephen P. Palm, and Dennis L. Hlavka, Science Systems and Applications Inc., Lanham, MD James D. Spinhirne, NASA Goddard Space Flight Center/912, Greenbelt, MD näkyy, että Sahara on yksi pilvettömimpiä alueita maapallolla, tässä Saharan kanssa kilpailee lähinnä Antarktis. Saharassa on myös pilven huippu yleensä korkealla. Koska Saharan ilma on pilvetöntä, Auringon vuosittainen säteily on siellä hyvin suuri, noin 260 w/m2Total Primary Energy Supply — From Sunlight tai suurempi. Itä-Saharassa on eniten auringonpaistetta vuodessa, 97% päivistä on aurinkoisia jolloin aurinko paistaa 4300 tuntiaGuinness suuri ennätyskirja 84-85, Sanoma Osakeyhtiö Helsinki 1984, , s. 28. Sade Saharassa Alhainen sademäärä
Saharan sademäärä on aina alle 127 mm. Jo 70–100 mm:n sademäärä on Saharassa ylellisyyttäSwift 1982, s 22, laajoilla alueilla sataa alle 50 mm. Yli 8 miljoonan neliökilometrin alalla sataa keskimäärin alle 100 mm vuodessa ja melkein 5 miljoonan km² alalla alle 20 mm/vOE6, s 5957. Keski-Saharassa sataa usein alle 25 mm, hyvin kuivassa idässä jopa alle 5 mm. Pohjois-Saharan keskisademäärä on 76 mm, siellä sataa eniten joulukuusta maaliskuuhun. Khargan keitaassa Libyan aavikoilla sataa noin 1 mm/v.
Korkea lämpötila ja kuivuus haihduttavat mahdollisen maassa olevan veden nopeasti. Kuumuuden takia vettä haihtuisi jopa 3 000–4 500 mmSwift 1982, s 23, jos sitä riittäisi. Alhainen suhteellinen kosteus, joka on usein 4–5 %, lähes aina alle 30 %, lisää haihtumista, mikä puolestaan kuivattaa kasvit. Todellinen haihtuminen Saharassa on monesti sama kuin sademäärä eli 10-100 mmEncyclopedia Britannica 1974, Macropaedia 4, , Artikkeli Climate, s 721.
Sateiden äkillisyys ja vaihtelut
Sademäärä vaihtelee rajusti vuosittainOtavan suuri ensyklopedia 8, OE8 Reykjavik-Sukulaisuus, Helsinki Otava 1980, , Artikkeli Sahara s 5957-5959 . Sateet tulevat yleensä kerran kahdessa vuodessa esiintyvinä lyhyinä ja kovina myrskyinäSwift 1982, s 22 ja kosteus synnyttää hetkellistä kasvillisuutta hiekkaan hautautuneista siemenistä. Suurimmassa osassa Saharaa sataa vain yksi kohtalainen sadekuuro vuodessaSwift 1982, s 22. Jonkun paikkakunnan niukkojen sademäärien vaihtelu on arvaamatonta: yhtenä vuonna 0 mm, toisena 100 mm. Khargassa Egyptissä, kuivalla Saharan osalla, on joskus kestänyt 17 vuotta ilman sadettaSwift 1982, s 22. Varsinkin pohjoisen ja etelän välissä Keski-Saharassa on rankkasateita, jotka täyttävät järvet ja joet. Järvet kuivuvat pian suolatasangoiksi, sillä veden haihtuminen imee alhaalla olevan suolan järven pintaan. Rankkasateiden aikaan Sahara saattaa puhjeta kukkaan, koska hiekassa on kasvien siemeniä. Tšadissa on yksi harvoja maailman suurin alueita, jossa ei sada vuosiin. Egyptissä Niiliin laskeva Wadi Haifa on yksi maailman kuivimpia paikkoja. Kuivimpana Saharan aavikon kohtana pidetään Libyan Sebhahia.
Konvergenssi ja muut sateen tuojat thumb|300px|Intertrooppinen konvergenssi muuttaa vuodenaikojen mukaan sijaintiaan pohjoisemmaksi, mikä vaikuttaa Saharankin harvinaisiin sateisiin.
Varsinkin Etelä-Saharaan vaikuttaa kesällä alueen ylle saapuva intertrooppinen konvergenssiGrand Larousse, Volume V, s 2725Ruddiman 2008, Earths Climate Past and Future Second edition, 2008, s 139, joka tuo sinne kostean kesämonsuunin. Konvergenssi eli monsuunirintama vaeltaa vuodenaikakierron mukaan Niger-joelta Tšadjärven pohjoisosiinEB 1985, osa 13, s 105 noin 30 pohjoiselle leveydelle. Monsuunirintaman pohjoispuolella on kuiva koillistuuli, eteläpuolella kostea lounaistuuli. Konvergenssi saapuu lähelle Itä-Saharan yllä olevaa kesäistä matalapainetta ja saattaa tuoda sadetta eteläiseen, jopa Keski-Saharaan asti jos Saharan yllä oleva korkeapaine väistyy.
Näin ollen Saharan pohjoisosan säät ovat enemmän Välimeren leveyksien tyyppisiä, mutta eteläosan säät enemmän savannin tyyppisiä. Niinpä Sahara jakautuu tuulten ja sateitten puolesta pohjoiseen, keskiseen ja eteläiseen Saharaan.
Etelä-Saharan ilmasto on trooppisen kuiva, vuotuiset lämpötilanvaihtelut pienempiä kuin pohjoisessa ja talvisin puhaltaa monesti pölyinen koillistuuli. Etelässä konvergenssi tuo sadetta enemmän kesällä. Etelässäkin tuulee koillisesta talvella ja on kuivaa. Etelän sateet ulottuvat esimerkiksi Ahaggar- ja Tibesti-vuorille kesällä, jolloin siellä on matalapaine, mutta talvella kuiva korkeapaine jonka alueelle tulee Atlasvuorilta polaaririntaman sateita. Vuoristot ovatkin muuta aluetta sateisempia.
Keski-Saharassa on hyvin kuivaa, koska pohjoisen ja etelän sateet ulottuvat sinne harvoin. Etelässäkin tuulee koillisesta talvella ja on kuivaa.