1.干旱土土纲
干旱土主要是石膏正常干旱土。荒漠地区干旱多风，稀疏的植被失去保护土壤的作用，土壤直接暴露在地表，风蚀作用强烈，大风将地表细土物质吹走，砾石残留下来逐渐累积覆盖地表形成砾幕，从而取代植被起到保护下层土壤免受进一步风蚀的作用。虽然荒漠地区化学风化作用较弱，但降水、剧烈的日照和温度变化，也可使砾石表面的铁锰发生水解和氧化，产生氧化物包裹在砾石表面，并形成一种暗色的氧化铁和氧化锰胶膜。
干旱土新疆焉耆干旱土壤中都具有浅红棕色或灰棕微带淡红色的紧实层。紧实层中的粘粒含量稍高于上覆和下垫土层。由于没有明显的粘粒淋溶淀积特征，所以一般认为是土层内就地风化粘化的结果（即次生粘化）。在干旱地区特殊的水热条件下，降水少、渗透不深又迅速干燥，使地表形成一个阻止或减慢土壤水分继续蒸发的干燥表层，结果使亚表层具有相对稳定的水分而比较湿润。亚表层有利的水热状况加速了土体内的水解风化过程，形成数量不多的粘土物质就地累积并形成次生粘化层。另外，由于降水稀少，不仅成土母质中化学风化和成土过程中产生的碳酸钙或碳酸氢钙大部分就地累积下来，而且易溶盐和石膏胶结在一起形成了干旱地区特有的石膏盐磐层。
2.新成土土纲
在塔里木盆地新成土主要是干旱砂质新成土和潮湿冲积新成土。干旱砂质新成土分布于塔克拉玛干沙漠地区，由于成土母质为砂质风积物，受风力的分选作用，土壤颗粒组成十分均匀。干旱砂质新成土土壤发育极其微弱，有机质含量很低，它的改造和利用十分困难。目前，只有在塔克拉玛干沙漠石油公路地带和塔中石油基地附近，对此土壤进行小范围的改造和绿化。潮湿冲积新成土主要分布在大河沿岸河床地带，土壤水分条件良好，植被覆盖度较高，但土壤性质受质地影响较大，没有明显的土壤发育层次。
3.雏形土土纲
本区的雏形土主要为底锈干润雏形土、淡色潮湿雏形土和灌淤干润雏形土。它们分布在河流两岸，自然土壤其地表植被是胡杨林，胡杨林的枝叶年凋落物量为0.4～0.7m3/hm2，与我国其它森林地区的土壤相比是枯枝落叶较少的一类，加之干旱地区降水稀少和蒸发强烈，有机质的矿化分解速度快，因而土壤有机质的积累比东部森林土壤弱。另外，在河流两岸的区域，地下水埋深受河水洪枯变化的影响，出现明显的升降。地下水上升，土壤水分含量增多，由于通气不良，土壤中的铁、锰易还原为低价铁、锰，形成易溶解、移动性强的化合物。当地下水补给减少，水位下降时，土壤水分含量减少，并且处于好气环境条件，促使土体中低价的铁、锰离子再氧化为高价的铁、锰离子，造成剖面中形成黄色铁锈斑和褐色锰斑的氧化还原层。受人类活动影响已被开垦的土地，在耕作时间仅十几年或几十年条件下，土壤往往形成灌淤干润雏形土。
4.盐成土土纲
塔里木盆地的盐成土主要为干旱正常盐成土和潮湿正常盐成土。盐成土是指土壤中土表至lm土层范围内具有盐积层、盐磐层、符合盐积层诊断指标的盐结壳层等诊断层和诊断特性的土壤。在干旱气候条件下，降水稀少，而强烈的蒸发使矿化地下水借助土壤毛管上升水流，将盐分源源不断地输送和聚积于地表及土体上部。随着水分的不断损失，盐分的含量在增加，当土壤可溶盐累积到一定数量时，地表植物生长受到抑制乃至死亡，或转变为盐生植物，土壤性状发生变化，并逐渐演变为盐成土。现代积盐过程一般都发生在冲积扇扇缘、干三角洲下部及大河冲积平原地势低平地区。这里不但地下水埋深浅，而且地下水的矿化度较高。由于地下水可随土壤毛管水上升直接到达地表，它通过地表的蒸发，将溶解在其中的盐分留在表层或土体上部，形成了盐积层或盐结壳。受到地下水的影响，土壤剖面的土壤水分含量较高，属于潮湿水分状况。干旱正常盐成土为残余积盐和洪积坡积积盐。残余积盐一般发生在古老的洪、冲积平原上，它是早先地下水积盐过程的产物，后来由于侵蚀基准面下降或河流改道，地下水位下降，地表积盐过程已经停止，稀少的雨量不足以淋洗盐分，使原先积累的盐类仍全部保留在土壤中而形成干旱正常盐成土。此类土壤已脱离地下水的影响，土壤水分条件为干旱水分状况。洪、坡积积盐一般发生在山前洪积平原上，多是暴雨形成的短暂地表径流或山洪冲蚀和溶解前山带地层中的盐分，并将其带到山前平原聚积。受洪积坡积作用形成的盐成土，盐分在土壤剖面中分布比较均匀，表聚特点不及现代和残余盐成土积盐强，地下水不参与盐分积聚。
5.人为土土纲
本区的人为土主要是灌淤旱耕人为土。人为土是指土壤中具有人为表层，如水耕表层、旱耕表层以及灌淤层、水耕氧化还原层或耕作淀积层等诊断层和诊断特性的土壤，人为土的形成是人类长期农业生产活动和定向培育土壤而使土壤耕作熟化的结果。土壤熟化过程是指各种自然土壤在耕种条件下，通过人为的灌排、耕作、施肥、改良以及所有的农业、水利、生物等生产措施，不断改变土壤原有的某些不良性状，促使土壤的肥力提高，并有利于作物高产稳产。在塔里木盆地，灌淤旱耕人为土的形成主要是由于灌溉水中携带的大量悬浮物质进入农田，逐年加厚土层，并在逐年耕翻施肥的配合下，形成了深厚而又具有较高肥力的灌溉淤积层，使当地原有的土壤被埋藏变为母土层，而它的性质又异于母质层的土壤。另一方面由于干旱荒漠地区土壤自然肥力较低，耕作过程中不断施用有机肥，有机肥施用量较高也对灌淤层的形成产生深刻的影响。灌溉水携带的泥沙加上施用的有机肥，其每年的灌淤速度很快。
五、地表水及地下水
1.地表水
塔里木盆地的水系具有独特的分布特征，山区水系为不对称的向心状水系。盆地内河流为弧环型放射状水系。区内有大小河流144条（分常年性和间歇性河）。水资源极为丰富，共有冰川1.5万km2，储水量1.4亿m3以上，地表水年径流量400多亿m3。河流补给来源几乎全靠山区降水，其次是高山冰雪融水；全是内流河，河流尾部消失于灌区或沙漠，少数能汇聚为湖泊，终点湖都是盐湖；山区是径流形成区，山前平原是径流散失区，两者的分界点在山口附近，西部在海拔1500～2000m处，向东海拔上升；因为河流出山口后水量很快散失，不易汇集成大河，所以河流数目很多而流程短。