Η έρημος φιλοξενεί κάθε είδους έμβια όντα, από έντομα μέχρι θηλαστικά έως βακτήρια. Τα βακτήρια που βρίσκονται στην έρημο, ωστόσο, είναι αρκετά διαφορετικά από τα βακτήρια που βρίσκονται σε άλλα περιβάλλοντα. Έχει προσαρμοστεί για να ζει κάτω από βέλτιστες συνθήκες, επιβιώνοντας χωρίς νερό, σκιά ή αλληλεπίδραση με άλλα είδη.
Ένας μοναδικός τύπος βακτηρίων που βρέθηκαν στην έρημο είναι το λεγόμενο «βερνίκι της ερήμου», ένας τύπος μύκητα που μπορεί να μετατρέψει τους βράχους της ερήμου σε όλες τις αποχρώσεις του πράσινου, του πορτοκαλί και του κίτρινου. Αυτός ο τύπος βακτηρίων πιστεύεται ότι είναι ένας από τους παλαιότερους ζωντανούς οργανισμούς στη Γη. Για χιλιάδες χρόνια, τα βακτήρια που ζουν στην έρημο αναμειγνύονται με το οξείδιο του μαγγανίου που απαντάται φυσικά στους βράχους, με αποτέλεσμα μια πατίνα που καλύπτει τώρα πολλούς βράχους της ερήμου. Ενώ αυτό θα πρέπει φυσικά να έχει ως αποτέλεσμα μια καφετιά απόχρωση, η επίδραση του ήλιου και της διάβρωσης συχνά δίνουν τη θέση τους σε μια φωτεινή συλλογή χρωμάτων. Δεδομένου ότι χρειάζονται περίπου 10,000 χρόνια για να καλύψει ένα βερνίκι ένα τμήμα βράχου, τα βακτήρια εξελίσσονται φυσικά για να προσαρμοστούν στις αλλαγές του περιβάλλοντος.
Ένα άλλο από τα βακτήρια που βρίσκονται στην έρημο είναι οι λειχήνες, ένα μείγμα κυττάρων μύκητα και φυκιών. Η έρημος μπορεί να φαίνεται ένα παράξενο μέρος για την ανάπτυξη των φυκών, αλλά η αλήθεια είναι ότι αυτοί οι μικροοργανισμοί έχουν προσαρμοστεί για να ζουν σχεδόν σε κάθε τύπο περιβάλλοντος στη Γη. Στην έρημο, τα φύκια μπορούν να επιβιώσουν λόγω συμβιωτικής σύνδεσης με μυκητιακά νήματα. Τα φύκια έφτασαν στην περιοχή πριν από περίπου 14,000 χρόνια, όταν οι παγετώνες κάλυψαν μέρος της σημερινής ερήμου.
Ο πηλός βρίσκεται συχνά αναμεμειγμένος με βακτήρια στην έρημο. Αυτό συμβαίνει επειδή οι άνεμοι φυσούν τον πηλό από κοντινές περιοχές, επιτρέποντας στα βακτήρια να αναμειχθούν μαζί του, σχηματίζοντας ένα μάλλον κολλώδες βερνίκι που προσκολλάται εύκολα στους βράχους. Το 2005, ένας νέος τύπος βακτηρίων της ερήμου εξέπληξε τους επιστήμονες παγκοσμίως. Το άγνωστο στο παρελθόν είδος μπορεί να παράγει μεθάνιο, το ίδιο στοιχείο που βρίσκεται στο περιβάλλον του Άρη. Αυτό οδηγεί τους επιστήμονες να πιστεύουν ότι ο Άρης μπορεί να είναι το σπίτι για βακτήρια και άλλους μικρούς ζωντανούς οργανισμούς.