A Caatinga abriga um grande número de espécies da fauna brasileira

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VEGETAÇÃO:
Apesar da aridez do solo e do clima seco, a caatinga abriga uma grande biodiversidade, contando inclusive, com espécies exclusivas desse bioma. 33% da vegetação e 15% dos animais dessa região são exclusivos da caatinga, isto é, são espécies endêmicas.
A caatinga constitui um tipo de vegetação adaptada à aridez do solo e a escassez de água da região, a vegetação é formada por plantas xerófitas, isto é, que estão adaptadas a climas desérticos e semiáridos. Para facilitar o armazenamento da água, as raízes das plantas costumam cobrir o solo. Dependendo das condições naturais das áreas em que a vegetação se encontra, ela apresenta diferentes características.
Quando as condições de umidade do solo são mais favoráveis, a caatinga se assemelha à mata, onde são encontradas árvores como o juazeiro, a aroeira e a baraúna. Nas áreas mais secas, de solo raso e pedregoso, a caatinga se reduz a arbustos e plantas tortuosas, mais baixas, deixando o solo parcialmente descoberto.
A vegetação da Caatinga apresenta três estratos:
arbóreo: com espécies que variam entre 8 e 12 metros de altura;
arbustivo: com espécies que variam entre 2 e 5 metros de altura;
herbáceo: com espécies com altura abaixo de 2 metros.
A caatinga é composta por árvores baixas e arbustos, plantas com pequena quantidade de folhas, galhos tortuosos, troncos retorcidos e muitos resistentes, grande quantidade de espinhos, caules grossos, raízes profundas.
Esses elementos garantem uma maior resistência física das espécies vegetais, já que contribuem para a diminuição do processo de evapotranspiração e também possibilitam o armazenamento de água das chuvas. O processo natural de perdas das folhas das espécies da Caatinga durante a estiagem, por exemplo, reduz a quantidade de água evaporada pelas plantas e permite o maior armazenamento interno de água pela planta.
Exemplos: O nome "Barriguda" refere-se à parte central do caule que é realmente mais "gorda" do que a base. Isso ocorre porque nesse local a planta armazena água, motivo pelo qual essa característica é mais acentuada em locais que passam por longos períodos de seca
A macambira, uma bromélia comestível que serve de alimento para animais
O mandacaru, apresentam uma característica peculiar: suas folhas são modificadas em espinhos para evitar que a planta perca água pelo processo de transpiração. Os espinhos são também um mecanismo de defesa dessas plantas a fim de evitar que animais se alimentem delas.
Contudo, o desmatamento e as queimadas são uma ameaça à esse bioma, que já perdeu 46% de sua cobertura original. O desmatamento da caatinga é feito, sobretudo, para a utilização das terras para agricultura e pasto.
FAUNA:
É um dos biomas mais diversos em termos de animais do Brasil, com alto número de espécies endêmicas e com alta capacidade evolutiva e de adaptação. Os animais que habitam a Caatinga também possuem estratégias para sobreviverem nas condições climáticas locais, sendo altamente adaptados ao clima quente e seco.
No caso das aves, por exemplo, ocorre um processo de migração durante o período de estiagem, uma vez que essas aves migram para regiões mais úmidas como estratégia para sobreviver ao período mais seco da Caatinga. Já as espécies de mamíferos e répteis, por exemplo, buscam regiões mais úmidas da Caatinga, no geral, áreas próximas das fontes de água, e também, zonas de maior altitude, em razão do microclima desses locais, mais ameno e úmido.
Além disso, muitas espécies de animais apresentam estruturas de proteção, como uma couraça que diminui a perda de água por transpiração e protege o corpo dos animais das estruturas vegetativas locais. 
Como acontece em muitos outros biomas, a Caatinga também sofre com uma série de ameaças que comprometem a conservação da sua biodiversidade, sendo que um desses riscos acontece por causa do tráfico de animais.
HIDROGRAFIA:
A maior parte dos rios da Caatinga é intermitente, ou seja, trata-se de cursos de água que secam durante o período de estiagem. Essa característica é resultante do clima Semiárido da região, em especial, pela pequena ocorrência e distribuição concentrada de chuvas ao longo do ano. Dessa maneira, a rede hidrográfica da Caatinga é pequena e altamente influenciada pelas condições climáticas.
Nesse bioma, destacam-se dois rios perenes, o São Francisco e o Parnaíba, cujos cursos de água são permanentes ao longo de todo o ano. O rio São Francisco, o principal da região, é muito utilizado para a irrigação, sendo que a umidade advinda do rio resulta em um microclima local ao longo do seu percurso, com maior umidade e maior possibilidade de práticas agrícolas. Já o rio Parnaíba é muito importante para o consumo humano de água, em especial no norte da Caatinga.