Didelė dabartinės Sacharos dykumos dalis prieš 40 milijonų metų buvo apsemta Tetijos vandenyno (randamos banginių fosilijos). Bet link Eurazijos tektoninės plokštės judant Afrikos tektoninei plokščiai, pastarosios šiaurinė dalis ėmė kilti virš tuo metu tyvuliavusio vandenyno ir taip prieš 20 milijonų metų suformuodama apsemiamą atogrąžų pelkynę su didžiuliais ežerais – dabartinę Sacharą. Prieš 3 milijonus metų pirmą kartą tapo dykuma ir nuo to laiko Sacharoje klimato ciklai keitėsi kartodamiesi kas 20 tūkstančių metų – nuo drėgno, iki labai sauso klimato. Tokius radikalius Sacharos ir visos Žemės klimato pasikeitimus įtakoja Žemės orbitos aplink Saulę ekscentricitetas (Milankovičiaus ciklai), tai yra ašies polinkio kampo svyravimas.

Prieš 6 tūkstančius metų Sacharoje buvo pakankamai lietaus – buvo apaugusi augalija, daugiausia žoline[1] bei teliūškavo ežerai. Anot mokslininkų tyrinėjusių Sacharos klimato raidos pasikeitimus, kintant klimatui, buvusi vešli ir derlinga Sacharos žemė virto smėlynais dar Senovės Egipto civilizacijos ankstyvoje stadijoje prieš 2 700 metų. Kas įdomų, tie radikalūs klimato pasikeitimai Sacharą pavertusią dykuma įvyko ganėtinai per labai trumpą laiką – tam prireikė tik 2 šimtmečių.

Kad Sachara buvo pilna gyvybės, per visą jos teritoriją įrodo pasitaikantys dramblių, hipopotamų, gazelių, krokodilų griaučiai, taip pat žmonių griaučiai ir jų civilizacijos likučiai, tarp jų buvo rasti urvų piešiniai, kuriuose žmonės maudosi vandenyje.