一、用仪器判定方向
用罗盘和地图标定方向是早期沙漠探险中常用的方法，这种方法首先要知道自身所处的位置，根据地图标定目标地区的位置和方位角，然后根据罗盘所指的方位角行进。
由于沙漠中不可能沿直线行军，用这种方法时要不断地校正方位，不然的话很难到达预定目标。在长距离沙漠探险和穿越中，准确到达目的地或在茫茫沙海中找到预投的补给品是非常困难的。目前所有的沙漠探险队几乎都使用GPS导航。
二、利用自然特征判定方向
（1）用北极星判定方位北极星是正北天空中一颗较亮的恒星，夜间找到了北极星就找到了正北方。北极星是小熊座的a星，大熊座（主要是北斗七星）和仙后星座位于北极星的两侧。我国位于北半球，终年夜间都可以看到北极星。
（2）利用太阳判定方向太阳东起西落是最可靠的“指北针”。太阳由东向西移动，而影子则是由西向东移。
例如，在我国西部的沙漠，早晨，太阳从东方升起，一切物体的阴影都倒向西方，中午时太阳位于正南，影子便指向北方，下午，太阳到正西，影子则指向正东。
在塔克拉玛干沙漠周围世代生活的维吾尔族驼工就是靠这种方法在沙漠中行走，绝不会迷失方向。当然还有一些较精确的方法判定方向，如“立竿见影”法、手表判定法等都是在沙漠探险中很有用的。
（3）利用沙丘走向判定方向风是塑造沙漠地面形态的重要因素，在我国西北地区，由于盛行西北风，沙丘一般形成东南走向，沙丘西北面是迎风面，坡度较小、沙质较硬。东南面背风，坡度大、沙质松软。
另外，沙漠中的植物，如红柳、梭梭柴、骆驼刺等都向东南方向倾斜。但这里还是要说明的是，上述是沙漠地区的一般特点，风向还因地区的不同而异，沙丘的走向也有所不同，要得出正确的判断，须事先掌握目标地区的气象和地貌。
野外辨别方向：
1、独立的大树通常南面枝叶茂盛，树皮光滑，北面的树枝稀疏树皮粗糙。其南面，通常青草茂密，北面较潮湿，长有青苔。
2、建筑物和土堆等，北面积雪多融化慢，而土坑等凹陷地方则相反。
3、在中国境内，在沟谷地带有存雪的话，先融雪的一面山体是阳坡（朝南的坡），另一面则相反。
4、中国北方较大的庙宇，平原地区宝塔的正门和农村独立的房屋的门窗多向南开放。
5、中国农村的卫星天线都朝向南方（地球的人造卫星都靠近赤道，卫星天线要朝向卫星才可能搜到信号，而中国大部在赤道以北。）
6、中国的大河一般自西向东流，一般能大致确定方向。
7、森林中空地的北部边缘青草较茂密。树桩断面的年轮，一般南面间隔大，北面间隔小。