Pustinjska mačka zdepasta je s kratkim nogama, dugim repom i velikim, šiljastim ušima. 

Glasa se slično kao domaća mačka, ali također može proizvoditi glasne, piskutave zvukove, posebno tražeći partnera za parenje.

Pustinjska mačka dosegne dužinu od 39-57 centimetara, s duljinom repa od 23 do 31 centimetra. Težina joj varira između 1,4 i 3,4 kilograma. Obitava u pješčanim i kamenitim pustinjama, te ima široku rasprostranjenost u pustinjama sjeverne Afrike, te jugoistočne i središnje Azije. Pustinjska mačka može preživjeti temperature od -5°C do čak 52°C. Povlaći se u jazbine tijekom nepovoljnih vremenskih uvjeta Pustinjska mačka preferira ravne i valovite terene sa siromašnom vegetacijom, gdje je relativno malo hrane. Krzno pustinjske mačke je pretežno pješčano-žute boje, s blijedim mrljama koje nekad nisu previše vidljive. Mogu se bolje uočiti samo kod afričkih podvrsta. Brada joj je bijela, a na nogama i repu su crne crte. Na licu su pak crvene crte koje se protežu od obraza do unutrašnjih kutova očiju.  Pustinjska mačka ima duge dlake među nožnim prstima, koje joj pomažu kod hoda po vrućem pijesku.  Iz jazbine izlazi nakon sumraka.

Pustinjska mačka u prosjeku okoti tri mačića nakon 59-66 dana, najčešće u travnju ili svibnju, a spolno zreli, mačići postaju nakon godinu dana Zanimljivo je da joj je zimi krzno nešto deblje, s dlakama duljine do 5,1 centimetara. Oči su krupne i zelenkasto-žute boje, dok je nos crn. Izvan sezone parenja samotna je životinja, a s ostalim pripadnicima vrste okuplja se samo tijekom sezone parenja, pa je njihov broj teško procijeniti.  Pustinjska mačka pije vodu kad god joj je dostupna, ali pustinjska mačka može preživjeti mnogo mjeseci samo na vodi koja se nalazi u hrani.

Pustinjska mačka sklona je raznim respiratornim bolestima, te su stoga neprikladne kao kućni ljubimci.