Интересно, что минералогический состав песков какого-то района в общем повторяет минералогический состав коренных горных пород, распространённых в бассейне реки, которая выносила с гор материалы для образования песчаных толщ именно данного района. Так, пески Каракумов, принесённые Амударьей, отличаются от песков, отложенных рекой Мургаб или Теджен.
В условиях влажного климата громадные скопления песков сразу стали бы субстратом для развития энергичных почвообразовательных процессов и растительности, как это имеет место в ряде районов Русской равнины, где на песках растут боровые леса и другие растительные сообщества. Но в условиях пустыни при её сухости почвообразование угнетено, растительность развивается слабо, а в тех местах, где осадки ничтожны (как, например, в Такла-Макане), её вообще нет. В таких случаях пески энергично перевеваются ветрами, которые собирают песчинки в ряды, барханы, создают и другие скульптурные формы. Перевевая пески, ветры также выносят тонкие пылеватые частицы и откладывают их на склонах ближайших гор, а если горизонт открыт, то пыльные воздушные потоки могут ощущаться за сотни километров от места их образования.
В Таримской впадине, где очень распространены пылеватые отложения и ничтожна растительность, даже слабые ветры вызывают пыльные туманы или помоху, которая держится сутками. Тогда видимость сильно ухудшается и кажется, что солнце на небе висит багровым диском. Тусклый свет его не может разорвать мглу.
Сильные ветры поднимают массу пыли, к мгла сгущается, а в приземном слое они несут и песчинки. По поверхность песчаной пустыни, плотно закреплённой растительностью, образующей крепкую дернину, практически не испытывает влияния ветра. В Каракумах на тех участках, где много осоки, злаков, различных кустарников, даже энергичные позднеосенние ветры не могут сколько-нибудь заметно запылить атмосферу и затемнить горизонт, он остаётся далёким, а воздух прозрачным.
Каракумы занимают примерно 80 процентов всей площади Туркменской ССР и простираются от Узбоя и Сарыкамыша на западе до Амударьи на востоке, от Хорезма на севере и до подгорных равнин Копетдага и предгорья Парапамиза на юге. В широтном направлении Каракумы пересекаются Унгузом — цепочкой сухих шоров и такыров, на север от которой мысами возвышаются обрывы материковых песчано-глинистых отложений. Высота североунгузских обрывов по отношению к впадинам Унгуза колеблется от 60 до 80 метров и на восток от Серного завода Достигает 220 метров над уровнем моря.
До последнего времени считалось, что область к северу от Унгуза, то есть Северные, или Заунгузскис, Каракумы, — это плато, или «плоская возвышенность». Как показали исследования нашей экспедиции, плато это уже сильно расчленено. Северные Каракумы представляют чередование меридионально вытянутых, порой очень узких, сложенных коренными породами гряд (кыров) с котловинами, расположенными между ними. Относительные высоты этих гряд 25—40 метров. На западе попадаются котловины, глубина которых по отношению к окружающим грядам доходит до 60—70 метров.
На самом севере кыровый рельеф уступает место грядовым пескам, характерным для южных Каракумов. Такыры на север от Унгуза очень редки и встречаются только в северо-западной части. Высоты Каракумов, как Северных (Заунгузских), так и Южных, примерно одни и те же: возрастают с севера на юг — от Хорезма к Унгузу, где резко падают, и опять увеличиваются к Копетдагу. Абсолютные высоты Туркменских Каракумов колеблются на западе от 0—80 метров до 300—350 метров в юго-восточных частях пустыни.
В Каракумах давно были известны запасы серы и нефти, но только при Советской власти началась их промышленная разработка.
В Западной Туркмении, среди обширных песков и солончаков близ горы Небит-Даг возник большой нефтепромышленный район. Туркменская нефть хорошего качества, и здесь имеются предпосылки для дальнейшего промышленного развития. В разных местах Каракумов открыты и очень большие месторождения газа. Ныне уже не работают серные заводы в центральной части пустыни. В юго-восточном углу Туркмении, близ Амударьи, открыты большие запасы хорошей серы в месторождении Гаурдак. Это название прямо указывает на наличие серы и расшифровывается так: Кукурт-Даг, то есть «серная гора». Оказалось гораздо более выгодным разрабатывать серу в Гаурдаке, чем в Каракумах. Но зато именно в Центральных Каракумах в 1959 году забил первый мощный газовый фонтан.
С тех пор в районе Серных бугров, у посёлка Дарваза (что в переводе значит «ворота») и во многих других местах пустыни было обнаружено немало газовых месторождений. Туркмения стала богатейшим резервуаром природного газа. А из посёлка Ачак в северо-восточной части Заунгузских Каракумов протянулась «голубая река» к центральным районам СССР — к Москве.