塔克拉玛干沙漠中的天气现象丰富多彩。除了日升、日落、朝霞、夕阳,煦煦和风、狂烈风暴等特色外,也可以见到被认为是湿润地区特有的雾、雹、露、霜、雪等种种现象。
雾因水气凝结而生,而在被视为干燥绝顶的塔克拉玛干,一样有大雾天出现,一年中,雾日有三天半。一些学者从理论上探讨过,雹子在极端干旱的沙漠区绝不可能出现,可实际上,塔克拉玛干地区一年中也会有冰雹落下。
在沙漠腹地,一年中有近10天的雷暴日,有长达140~230天的霜日,甚至有2天降雪日,积雪深1~5厘米。看到一望无际的大漠一派银装素裹,人们真要惊叹大自然的造化神功了。塔克拉玛干的确是一个神奇的地方。