تعاني المناطق الصحراوية من تفاوت كبير في درجات الحرارة بين الليل والنهار، إذ قد تصل ظهرا إلى 40 درجة مئوية وتنخفض ليلا بسرعة إلى 20 درجة مئوية وأقل من ذلك، ويكون تأثير التفاوت الحراري سلبيا جدا في الشتاء حيث تنخفض الحرارة ليلا إلى مادون الصفر المئوي.

 ويعود السبب الرئيسي لهذا التفاوت إلى عدم وجود غطاء نباتي ومائي في تلك الصحاري، إضافة إلى انخفاض نسب الرطوبة بشكل كبير في الهواء، حيث لا تتجاوز نسب الرطوبة أكثر من 15%.

 بينما نلاحظ أن المناطق التي تكثر بها الغابات والمسطحات المائية وترتفع بها نسب الرطوبة بالهواء تحافظ على درجات الحرارة متقاربة بين النهار والليل، إذ قد لا يصل الفارق الحراري اليومي إلى أكثر من 7 درجات مئوية.

وبالرجوع إلى الأسباب، فإن الهواء الرطب يبرد ويسخن تدريجيا، كما أن الغطاء النباتي الكثيف يساعد على تقليص الفارق الحراري بين الليل والنهار عن طريق عملية النتح "تبخر الماء من النباتات" والتي تعمل على امتصاص الحرارة أثناء عملية التبخر، كما أن هذا يساهم في رفع نسب الرطوبة ويقلل من انخفاض الحرارة.

 ويحتوي الماء على حرارة نوعية عالية ويعني ذلك أنه قادر على توزيع الحرارة بين جزيئاته ولذلك يأخذ وقتا ليبرد أو يسخن بعكس المواد الصلبة؛ ويعد هذا أهم سبب لكون المناطق الرطبة لا تعاني من فرق حراري كبير بين الليل والنهار.

 وتعمل الغيوم التي تتشكل في المناطق الرطبة على تقليل دخول أشعة الشمس نحو الأرض بشكل مباشر كما أنها تمنع ليلا تسرب الحرارة من الأرض (على شكل موجات تحت الحمراء) وانعكاسها مجددا نحو الأرض. 

 ويعمل تواجد الكثير من البحيرات والأنهار أيضا على تقليل الفارق الحراري بين الليل والنهار وذلك بسبب الحرارة النوعية العالية للمياه، لكن في المناطق الصحراوية؛ فإن انعدام أو قلة الغطاء النباتي وجفاف الهواء وصفاء السماء وعدم وجود مسطحات مائية يعمل على ارتفاع درجات الحرارة بسرعة كبيرة نهارا وانخفاضها بسرعة أكبر ليلا.

 وكلما ازداد جفاف الهواء وقل الغطاء النباتي ازداد الفارق الحراري بين الليل والنهار، فربما يتجاوز الفارق الحراري في بعض المناطق الصحراوية مثل صحراء الربع الخالي والصحراء الكبرى، أكثر من 25 درجة مئوية بين الليل والنهار. وقد لا يتجاوز الفارق الحراري درجة مئوية واحدة أو نصف درجة مئوية في وسط المحيطات.