Constituye el área desértica continua más grande dentro del desierto de Sonora.

La porción oriental del área contiene la región volcánica de las cumbres de la Sierra El Pinacate, y con el área occidental del Gran Desierto de Altar forman la Reserva de la biosfera El Pinacate y Gran Desierto de Altar y un Sitio Patrimonio Mundial de la UNESCO.

Las esquinas más norteñas se empalman con la frontera hacia el Monumento Nacional Organ Pipe Cactus y Refugio Nacional de vida salvaje Cabeza Prieta en el suroeste de Arizona.

La mayor parte de ese volumen fue llevado ahí por el río Colorado del pleistoceno, el cual fluyó a través del área donde actualmente se encuentra el Gran Desierto hace unos 120 000 años.

Este delta del pleistoceno se movió hacia el oeste de manera síncrona al deslizamiento de placas tectónicas asociado con la falla de San Andrés y el golfo de California.