Калахари как пустыня возникла очень давно. Пески образовались преимущественно в плиоцене в результате выветривания обломков пород континентального происхождения. За последние миллионы лет пустыня то наступала, то отступала, иногда больше, иногда меньше, в зависимости от климатических условий. В некоторых местностях сохранились следы рек и озер, есть признаки гигантских сухих периодов, когда пустыня заходила в леса миомбо на территории Заира и Анголы.

Песчаная поверхность пересечена длинными пологими волнами — дюнами. Движущихся песков в Калахари почти нет, поскольку дюны закреплены разными жесткими травами, прежде всего из родов Eragrostis и Aristida. Дюны обычно более красного цвета, чем лежащие между ними понижения, из-за содержащейся в дюнном песке окиси железа.

Для значительных районов Калахари характерно отсутствие поверхностных вод в течение большей части года. Бурение скважин здесь действительно сделало возможным использование земель. На юге и юго-западе обширные песчаные и травянистые равнины переходят в районы с верблюжьей колючкой, редкой акацией и Combretutn, тогда как центральная часть более открыта, с травянистыми пастбищами и редкостойными колючими кустарниками. В такого рода экологической системе интенсивный выпас благоприятствует распространению кустарников за счет трав, то есть это как раз противоположно тому, что происходит в лучше обводненных районах, как например в долине Луангвы, где чрезмерный выпас ведет к распространению травянистых саванн. Все более расширяющийся выпас в Калахари привел к тому, что кустарниковая растительность там теперь более густая, чем во времена, о которых писали ранние путешественники.

Соляные блюдца, или котловины, — характерная особенность ландшафта. В сухой сезон мелкозернистый материал так сверкает белизной, что режет глаза; во влажный сезон и после него в котловинах скапливается вода. Названия котловин указывают на присутствие в них соли или соды. Такие места привлекают бушменов, а также птиц и зверей.

Яркий пример соляных блюдец — район озера Магкадикгади в северо-восточном углу Ботсваны. Эта обширная территория простирается почти на 200 километров с востока на запад и на 65 километров с севера на юг. Научное описание сводится к тому, что это преимущественно сухая соленосная депрессия с небольшими остаточными озерами, окруженная равнинами с травянистыми сообществами на карбонатных почвах и влажными, покрытыми травой западинами с тростниковыми зарослями вокруг постоянных или полупостоянных водоемов.