Кумторкалинские пески — массив площадью около 3 000 га, представляющий собой череду грядовых песков и барханов. Сарыкум — крупнейшая дюна не только в России, но и на всем материке Евразии, достигает абсолютной высоты 262 м.
Сарыкум и другие барханы Кумторкалинского массива эолово-аккумулятивного происхождения. Их основание неподвижно, а гребень перемещается по воле ветров, дующих зимой с запада и северо-запада, а летом – в противоположном направлении. Асимметричные склоны барханов в одних местах изрыты котловинами выдувания, в других усажены закрепленными растительностью буграми. Хорошо выражены “рога” барханов.
Огромные массы песка, из которых сложен Сарыкум, являются продуктами выветривания песчаников окрестных гор и отложений древних каспийских террас. Благодаря особому ветровому режиму, рельефу местности и ряду других факторов с течением времени возникло это уникальное образование, своего рода осколок азиатских пустынь, окруженный степями. Южные склоны бархана примыкают к Кумторкалинскому хребту у его подножия. На западе бархан подходит к горному поднятию. Его северные и восточные склоны постепенно переходят в низменность.