Внешний вид. Мелкая ящерица; один из самых мелких видов рода, размеры тела от кончика морды до кончика хвоста обычно не превышают 9 см. Туловище очень стройное, хвост на всем протяжении сильно приплюснут. Ноздри расположены на верхней поверхности морды, постепенно спускающейся вперед, и сверху хорошо видны. Спинные чешуи мелкие с хорошо заметными ребрышками; горловые и грудные иногда несут слабо заметные ребрышки, переходящие в шипики. Брюшные чешуи гладкие. На верхней поверхности шеи нет поперечной складки кожи. По бокам головы и шеи группы увеличенных чешуи с сильно развитыми, иногда уплощенными шипами. На боках туловища, в частности, на продольной кожной складке, также могут встречаться чешуйки с более развитыми, чем у окружающих чешуи, ребрышками, переходящими в шипики. Характерно развитие на заднем крае бедра и по бокам основания хвоста ряда сильно шиповатых белых чешуи, образующих своеобразную бахрому.
Хвостовые чешуи расположены поперечными рядами. Задние конечности очень длинные; четвертый палец задней ноги снизу покрыт продольным рядом подпальцевых пластинок, каждая из которых снабжена одним продольным, сравнительно слабо развитым ребрышком. С каждой стороны этого пальца сильно вытянутые и уплощенные чешуйки образуют гребешки. На третьем пальце задней ноги гребешки имеются только на стороне, обращенной к четвертому пальцу, а продольный ряд высоких, переходящих в шипы ребрышек на подпальцевых пластинках сильно смещен в сторону второго пальца.
Окраска верхней стороны тела песочно-желтая с коричневым оттенком в темных и светлых очках и ржаво-охристых или коричневых пятнышках; на спине близ лопаток — характерное розоватое или ржаво-охристое овальное пятно, обычно окруженное лиловой каймой. Нижняя сторона тела белая. Хвост снизу с двумя-четырьмя черными поперечными полосами, на конце черный.
Распространение. Ареал вида охватывает песчаные пустыни Туркменистана, южного Казахстана и Узбекистана, северо-восточного Ирана и северо-восточного Афганистана. В Казахстане живет в Прикаспийских Каракумах, Приаральских Каракумах и в Кызылкумах, но отсутствует в северо-западном Приаралье. Находка круглоголовки вблизи Семипалатинска более поздними наблюдениями не подтвердилась.
Местообитания. Песчаная круглоголовка — типичный обитатель обнаженных и развеянных, почти лишенных растительности песков. Эта строго псаммофильная ящерица обычно встречается в виде изолированных поселений на островных барханах, расположенных нередко довольно далеко друг от друга (до десятков километров). Обычно придерживается вершин барханов, лишь изредка перебегая на участки более закрепленных песков с песчаной акацией, саксаулом и другой разреженной растительностью. Встречается на песчаных наносах среди такыров и на разбитых под воздействием хозяйственной деятельности человека (перевыпас, дорожная сеть) песков. Численность повсеместно, как правило, высокая: за часовую экскурсию учитывали до 90 особей. В качестве убежищ используют норки, представляющие собой наклонный ход до 20 см длиной, с небольшим щелевидным входом. Может также погружаться в песок, раздвигая его при помощи быстрых колебательных движений туловища, имеющего по краям специальные складки кожи, направляющие частицы песка на спину. Индивидуальные участки варьируют от 30 до 180 кв. м.
Активность. Активность в центральных Каракумах весной начинается уже в середине — конце февраля, в более северных частях ареала — во второй половине марта.
Размножение. Отличается по особенностям размножения от других агамовых ящериц, характеризуясь редуцированной и фиксированной кладкой (1 яйцо). Развитие яиц происходит поочередно в левом и затем в правом яичниках, поэтому самка откладывает по одному яйцу, возможно, не менее четырех раз. Молодые длиной 20-25 мм (без хвоста) появляются с конца июня до августа. Половозрелость наступает к концу первого года жизни при достижении самками длины тела 36-37 мм и несколько более крупных размеров у самцов.
Питание. Питается главным образом различными насекомыми, по преимуществу муравьями.
Сходные виды. На барханных песках встречается вместе с ушастой круглоголовкой, от которой, как и от других видов рода, отличается очень мелкими размерами, стройным телосложением и присутствием на боках основания хвоста и на заднем крае бедер бахромы из небольших зубчатых белых чешуек.
