Da carotaggi effettuati nell'Atlantico africano si è constatato che le polveri sabbiose del deserto depositate dai venti costanti evidenziano che non esistono reperti sabbiosi prima di tre milioni di anni prima del presente, ciò prova che la zona desertica sahariana non esiteva prima di tre milioni di anni fa e precedentemente era un'area forestale tropicale. Gli stessi carotaggi marini dimostrano che circa 11700 anni prima del presente la zona desertica ha trascorso un periodo di fertilità[1]. Il clima del Sahara ha subito enormi variazioni tra umido e secco negli ultimi 100.000 anni[2]. Ciò è dovuto a un ciclo di 41.000 anni in cui l'inclinazione della terra cambia tra 22° e 24,5°[3]. Allo stato attuale (XXI secolo), siamo in un periodo secco, ma si prevede che il Sahara diventerà di nuovo verde tra 15.000 anni (17000 d.C.).

Durante l'ultimo periodo glaciale, il Sahara era ancora più grande di quello che è oggi, estendendosi a sud oltre i suoi confini attuali[4]. La fine del periodo glaciale ha portato più pioggia nel Sahara, dal Dryas recente risalente circa a 12800 anni prima del presente fino al 6000 a.C., probabilmente a causa delle aree di bassa pressione sopra le lastre di ghiaccio in rottura a nord[5]. Si instaurò così l'ultimo periodo umido africano.

Scomparse le ultime lastre di ghiaccio il Sahara ha iniziato ad asciugarsi al nord, mentre nel sud il fenomeno è stato contrastato dai monsoni, che spingevano le piogge più a nord di quanto non avvenga oggi[6]. Solo verso il 4200 a.C., con il ritiro a sud del monsone, la situazione è diventata progressivamente quella attuale[7].

Segnali recenti indicano che il Sahara e le regioni circostanti si stanno "rinverdendo" a causa di un aumento delle precipitazioni. Immagini satellitari mostrano un vasto "rinverdimento" del Sahel tra il 1982 e il 2002 e l'aumento delle aree di pascolo è stato osservato dallo scienziato del clima Stefan Kröpelin[8].