Устюрт является одновременно и плато, и пустыней. Располагается на западных среднеазиатских просторах между заливом Кара-Багаз-Гол и Мангышлаком. Общий размер составляет 198 000 кв. км. Ландшафт представлен в виде полынно-солянковой и глинисто-полынной пустыни, а в юго-восточной области плато – в виде глинисто-щебнистой пустыни.
В центральной области находится возвышенность Карабаур. Лето здесь достаточно долгое и жаркое. Средний температурный режим находится в диапазоне от 25 до 29 градусов по Цельсию. Однако иногда он может повышаться до 45-55 градусов по Цельсию.
Ежегодно в пустыне выпадает около 125 миллиметров осадков, большая часть которых припадает на осенний и зимний периоды. Зимой и осенью могут наблюдаться заморозки с чередованием оттепелей. Грунт здесь преимущественно солонцовый серо-бурого цвета с наличием гипсовых прослоев.
Почвенная поверхность твердая, трещиноватая и такыровидная. Грядово-бугристые пески укреплены саксаулом и разнообразными псаммофитами. На территории солончаков находятся галофиты разных видов.
Основная часть поверхности плато располагает обилием растительности: саксаул, полынь, разнообразие цветочных видов и пр. Среди животных, обитающих здесь, находятся: змеи, ящерицы, черепахи, суслики, тушканчики, песчанки, сурки, зайцы, ежи, гепарды, лисицы, волки и пр.
