Ørkenen er uden tvivl øens mest særprægede landskab. Til trods for navnet er det dog ikke en ørken i egentlig forstand, men snarere en lav- eller klithede. Sletten, som danner fundamentet for Ørkenens klitter, er opbygget af ca. 200 tætliggende, stenede strandvolde. De vestlige strandvolde blev dannet først og løber i en nord-syd-retning, mens de senere dannede østlige strandvolde løber fra nordøst mod sydvest. Strandvoldene er sjældent mere end en meter høje, men ses alligevel tydeligt i landskabet.
De blev dannet af bølgerne under pålandsstorme, hvor den ene strandvold blev dannet uden på den anden i takt med kystens udbygning. Sedimenterne, som strandvoldene er opbygget af, kommer fra nedbrydning af bakkelandet på Anholts vestside. Derfra blev sand og grus transporteret af strøm og bølger til øens læside i øst.
Ud over den rigelige sedimenttilførsel har også landhævningen spillet en vigtig rolle i den hurtige udbygning af strandvoldssletten. I denne del af Danmark er landhævningen foregået over de seneste 7.000 år. Den er stadig i gang, og landet hæver sig i dag ca. 1 mm om året. Landhævningen har beskyttet strandvoldene mod nedbrydning af bølgerne under pålandsstorme. Den har også medført, at de først dannede strandvolde nu ligger op til 10 m over nuværende havniveau, mens ryggene af de sidst dannede og dermed højeste strandvolde når op til ca. 1,5 m.o.h.
Klitterne i Ørkenen består af mellem- til grovkornet sand af karakteristisk varm, okkergul farve. Farven skyldes, at jernholdige mineraler i sandet er blevet nedbrudt over tid, så mange kvartskorn nu er dækket af en tynd hinde af rustfarvede jernforbindelser. Klitterne rejser sig ca. 15 m over strandvoldssletten, og mange af dem er såkaldte parabelklitter, som kan kendes på deres halvmåneform. Parabelklitter er ofte vandreklitter, men da hovedparten af Ørkenens klitter nu er delvis dækket af især sandhjælme, laver, revling og ene, bevæger de sig ikke længere. Andre klitter danner små rygge, kupler eller stjerneagtige former.
Dateringer af klitterne har sammen med historiske kilder vist, at klitterne først blev dannet efter år 1600. Oprindelig var de stenede strandvolde formentlig dækket af lave klitrygge, men blev senere dækket af fyrreskov. Da skoven forsvandt, dukkede det gamle landskab med klitdækkede strandvolde op igen. I denne periode var der mange og stærke storme, som brød klitterne og strandvoldene op og blæste sandet sammen i store vandreklitter. Derved blev Ørkenen dannet.
Klitterne var aktive vandreklitter indtil omkring år 1900, men da vinden aftog, blev de fleste klitter inaktive og delvis tilgroede. Parabelklitternes form viser, at de tidligere vandrede mod øst. Da Ørkenen blev dannet, må vinden derfor have blæst fra vest og ikke fra sydvest, som de fremherskende vinde gør i dag.
