撒哈拉沙漠的形成是一个自然历史上的长期过程，它始于数百万年前，当时非洲的大部分地区还在冰河时代中被冰川覆盖。随着气候的变暖，冰川逐渐消失，留下了广阔无垠的干涸湖床，这些湖床将成为未来撒哈拉沙漠的一部分。
在这之后，大约5,000到7,000年前，一系列的地质活动和气候变化导致了撒哈拉地区降水量骤减。这一变化主要是由于全球气候模式的改变，使得副热带高压区强化，从而影响了西非季风带，让其变得更加微弱，无法像以前那样提供足够多湿润空气进入撒哈拉。
另外，一些科学家认为，在过去10,000年的某个时期，大规模地表侵蚀可能也对撒哈拉扩张起到了推动作用。当雨季结束后，由于缺乏植被覆盖和土地侵蚀过度，大量土壤被携带到其他地方，最终这些土壤沉积在河流下游的地方，而原来的土地则因为土壤丧失而变得更为干燥。
撒哈拉地区的地理特征也是其形成的一个重要因素。这里有许多山脉，如阿特LAS山脉，它阻挡了从大西洋来的湿润空气流向内陆，同时又没有足够高来让上升潮湿空气冷却并凝结出雨水，从而使得整个区域变得极为干旱。
最后，不可忽视的是人类活动对环境造成的影响。在历史上，有人为了农业目的开垦荒地，这种做法虽然短暂提高了当地生态系统，但最终却加剧了蒸发和径流损失，加速了一定程度上的土地退化，最终促进了更多地区转变成沙漠。
