Ce haut plateau aride se trouve à plus de 1 000 mètres d'altitude et s'étend sur 50 à 60 km d'est en ouest et 800 km du nord au sud, soit une superficie de près de 120 000 km2. Sur toute sa surface se dressent des formations rocheuses créées par l'érosion, émergeant des dunes de sable, qui évoquent de loin les ruines de villes antiques.
Le tassili n’Ajjer culmine à 2 158 mètres d'altitude à l'Adrar Afao et émerge en hautes falaises à 1 500 mètres en moyenne au-dessus des ergs de Mourzouq et d'Oubari à l'est et d'Admer dans le Ténéré au sud. Au nord, ce haut plateau se perd dans les dunes d'Issaouane et de Bourharet.
Le massif est habité par les Touaregs du groupe Kel Ajjer. Sa ville principale est Djanet, une petite oasis située en bordure occidentale de la région.