A Líbiai-sivatag egy földrajzi régió, amely kitölti a Szahara északkeleti részét. A francia és más földrajzi irodalomban el is különül a Szaharától. Szélsőséges időjárású, alapvetően homok- és kősivatag (hamada). Északi részét mészkő borítja, délebbre haladva a mészkő eltűnik, és különböző korú homokkőrétegek építik fel. Központi részén a homokkő alól már előbukkannak kristályos kőzetek is.
A Szahara nyugati részével összehasonlítva sokkal szárazabb, a vízlelőhelyek száma a Nyugat-Szaharához képest elenyésző. A Gilf Kebirben nincs forrás, Arkenuban mindössze egy van, de még az Uveinat hegységben is csak három állandóan hozzáférhető vízlelőhely ismert. Története folyamán vizes és száraz periódusok váltották egymást. A legutolsó vizes periódus kb. 6000 éve ért véget. Az akkori lakosság nyomai sziklarajzok és sziklavésetek, cseréptöredékek és kőszerszámok formájában ma is fellelhetők.
A világ legszárazabb helyeinek egyike. Sok területén, főleg a Gilf Kebir keleti oldalán évtizedeken át nem esik eső, de még a magasabban fekvő vidékein is gyakran 5-10 év telik el anélkül, hogy csapadék hullana.
Feltárása
Végleges feltárása csak az 1930-as években történt meg, ebben jelentős szerepet játszott Almásy László is. Részletes kutatása ma is folyamatban van.