吐鲁番的地势最低，是中国最低的地方。吐鲁番的气温却最高，是中国最热的地方。关于吐鲁番的热，历代都留下了诗篇佳句，多不胜数。清代著名学者诗人肖雄除了诗还不够，又用散文记载了吐鲁番的奇热：“自四月底始，日光如火，风吹如炮烙”，“火风一过，毛发如焦。”这种形容是否过分，看看吐鲁番的气温数据，便可判断。

　　吐鲁番盆地属暖温带干旱荒漠气候，日照长、气温高、温差大、降水少、风力强、夏季漫长、酷暑干燥。吐鲁番和托克逊两地，平均气温都在35℃—37℃之间。盆地中心的温度，达到47．6℃，绝对最高温度有过49．6℃的记录。夏季地表温度，经常在70℃以上，最高时竞达到82．3℃，是名副其实的“火洲”，堪称“世界热极”。

　　只有气温的极端高度还不算热，热不可支的是炎热日太多太长。日最高气温在35℃以上的天数每年有100天以上，日气温高于40℃的天数每年有40天左右。所以就有了“沙窝里蒸熟鸡蛋”、“石头上烤熟面饼”的说法。

　　吐鲁番气温的神奇之处，不只在于热。还在于它温差大，变化多。首先是早晚与中午温差大，无论中午多么炎热，到了早晚就会凉风习习，身上的汗水蒸发快，所以没有南方暑天那种闷热难耐的感觉；另外就是四季温差大，夏季达到炎热的极致，但到冬季平均气温则降到—10℃左右，这样的天气约3个月左右；夏季较短，只有两个月，升温快，早春三月开始平均每月升温8℃左右，出现春回大地，绿染枝头的景象。秋季最短，平均不得两个月，秋高气爽但降温快，从9月开始每月下降10℃左右；还有盆地中心与北部山区温差大，中南部炎热干燥，但山区气候凉爽、雨量充沛，全年只有冷、暖两季。

　　吐鲁番盆地气候的另一个特点是降水量极少，蒸发量极大。据气象统计资料，吐鲁番市年平均降水量为16．6毫米，托克逊县只有3．9毫米，降水稍多的鄯善县，年平均降水量也不过25．5毫米。与稀少的降水量相反，蒸发量却大得惊人。

　　吐鲁番市年平均蒸发量3003毫米，托克逊县年平均蒸发量是3821．5毫米，鄯善县年平均蒸发量为2879．3毫米，分别是年平均降水量的成百倍甚至上千倍。这种强烈的反差，使吐鲁番地区基本上成为干燥无雨的干旱荒漠气候。

　　吐鲁番深居亚欧大陆腹地，远离海洋，加之四面环山，海洋暖湿气流无法进入盆地，而下沉的气流又增温产生焚风效应，在闭塞的低凹槽内聚热不散，所以形成了吐鲁番盆地的高温气候。又由于南部山地沙石裸露，草木无覆，日照时间长，增温迅速，热空气在山地阻挡下只有向盆地中心散发，这就等于风助火势、火上加油，把盆地中心变成一个火炉。

　　不过，任何事物都有它利和弊的两个方面。干旱酷热给农业生产和人们的生活带来不利因素，但是强烈的太阳辐射，日职时数多，无霜期长，又给吐鲁番盆地造成丰富的热量资源和光能资源，给农业和园艺业的发展提供了理想的生存环境，特别是为棉花、瓜果这些喜温、喜光作物，创造了得天独厚的生长条件。因而，从古至今，吐鲁番始终是西部屯垦之地、棉粮、葡萄种植中心。

　　还有，吐鲁番的气候炎热，础础逼人，使蚊虫难于滋长，减少了病虫害。更重要的是，由于吐鲁番的极度干燥、终年不雨，客观上保护了千年古尸和古墓，著名的历史名城、文物古迹也因特殊的气候环境而留存至今。这是无价之宝，这是极其恶劣的气候带给人类的丰厚补偿。

　　吐鲁番地区的热地沃土，使这片绿洲物阜田饶，出产丰富。早有《旧唐书》称，高昌“厥土良沃，谷麦岁早熟，有葡萄酒，宜五果。有草名白叠，国人采其花，织以为布”。清代，林则徐—到吐鲁番，就看到“此处田土膏腴，岁产木棉无算。”

事实正是如此，因为吐鲁番绿洲种植历史长，土壤熟性好，所以才适宜各类作物生长。吐鲁番绿洲土质类型很多，主要是灌耕土，有机物质含量高达16％以上，氮磷含量也很丰富。还有一种灌游土，土质好，宜种棉花、瓜果和粮食作物，产量较高。另一种类型是潮土，在吐鲁番葡萄沟、胜金口和鄯善、托克逊的一些地方都有分布，潮土含盐较高，还含有钾、磷等有机质营养成分，适宜于甜瓜生长。吐鲁番地区出产的哈密瓜，大部分产于这种盐化棕漠土即潮土地区。近年来吐鲁番大力开发棕漠土，形成宜于种植葡萄瓜果的灌溉棕漠土。扩大了耕地，优化了土壤，使吐鲁番绿洲的热地沃土更加富庶。