Sandtrockenrasen tragen eine Hauptvoraussetzung ihrer Existenz bereits im Namen - den Sand. Die hier vorkommenden Pflanzenarten sind Überlebenskünstler auf nährstoffarmen, stark austrocknenden Sandböden. Entstanden sind die Sandtrockenrasen auf Standorten gerodeter oder übernutzter, bodensaurer Eichen-, Buchen- oder Birkenwälder. Einst trieben Schäfer ihre Herden zum Weiden auf die mageren Flächen, denn als Ackerland eigneten sich die nährstoffarmen Böden nicht. Erst mit den heutigen Möglichkeiten der Düngung ist eine Umwandlung in ertragreicheres Grünland oder Ackerland möglich. Dies hat zu einer starken Gefährdung der Sandtrockenrasen geführt.
Typisch für den Sandtrockenrasen sind schöne Blühaspekte im Frühjahr und Frühsommer, solange die Böden noch nicht stark ausgetrocknet sind. Das Pink der Heidenelke (Dianthus deltoides) und das Weiß des Acker-Hornkrautes (Cerastium arvense) bilden dann mit dem Hellgelb des Kleinen Habichtskrautes (Hieracium pilosella) und dem Rosa des Thymians (Thymus vulgaris) einen bunten Teppich. Etwas später folgen das Echte Labkraut (Galium verum) in Gelb und das Berg-Sandglöckchen (Jasione montana) in Blau.
Neben den ausdauernden Arten gehören auch viele einjährige Arten zu den Sandtrockenrasen. Durch die Trockenheit im Hochsommer entstehen immer wieder Lücken in der Pflanzendecke, die diesen Arten zu keimen ermöglichen. Sie nutzen die feuchteren Jahreszeiten und sterben nach der Blüte im Frühsommer in der Regel ab. Ihre Samen allerdings überdauern die sommerliche Trockenheit. Zu diesen Einjährigen gehört unter anderem die Platterbsen-Wicke (Vicia lathyroides), mit ihren nur ein bis zwei Millimeter großen, violetten Blüten, und der Kleine Vogelfuß (Ornithopus perpusillus), der wie die Platterbsen-Wicke mit der Bohne verwandt ist und dessen Früchte an Vogelfüße erinnern. Doch nicht nur einjährige Pflanzen nutzen die Lücken, auch für zahlreiche Insektenarten, wie Sandbienenarten, Feldgrillen oder Sandlaufkäfer sind diese offenen Bodenstellen ein wichtiger Lebensraum, der etwa zur Eiablage oder zur Jagd genutzt wird.
Auf der Bergischen Heideterrasse finden sich Sandtrockenrasen beispielsweise in der Dellbrücker Heide und der Wahner Heide.