De duinen zijn gevormd door zand dat door de Rio Grande en haar zijrivieren naar de San Luis Valley is gebracht. Duizenden jaren lang zijn de zandkorrels opgepikt door de sterke westenwind die hier vaak voorkomt; om de Sangre de Christo Mountains over te gaan gaat de windstroming aan de oostzijde van de vallei scherp omhoog, waardoor het meegevoerde zand wordt losgelaten. Het is vrij vochtig in de San Luis Valley, de zandkorrels nemen dat vocht op en worden daardoor zwaarder. Vooral het onderste deel van de duinen blijft daardoor heel constant van vorm. Het zand dat zich aan de oppervlakte van de nog steeds groeiende duinen bevindt is nog wel heel droog; de zichtbare patronen zijn dan ook – onder invloed van de vaak aanwezige wind - erg veranderlijk. Het is uiteraard niet mogelijk om wandelpaden aan te leggen in het steeds veranderende duinenveld. Maar het is wel toegestaan de duinen in te lopen; je ziet hier dan ook mensen van alle leeftijden die de duinen beklimmen, en er weer vanaf rennen of zich er vanaf laten rollen. In de enorme ‘zandbak’ van dit Nationale Park voelt iedereen zich weer even kind. De twee meest populaire duinen zijn:

De Medano Creek is een slechts 10 mijl lange rivier die ontspringt in de Sangre de Christo Mountains, langs de oostzijde van het duinenveld stroomt, en vervolgens onder de grond verdwijnt. De rivier begint in april als een smalle stroom, en wordt daarna steeds breder totdat eind mei de maximale breedte van zo’n 400 meter wordt bereikt. In de zomer wordt de waterstroom weer smaller, om tenslotte helemaal te verdwijnen. Tijdens droge jaren is Medano Creek niet of maar nauwelijks te zien. Het heldere, warme water zoekt steeds z’n weg over de zanderige ondergrond, en kan daarbij plotseling van koers veranderen. Een ander apart fenomeen dat je hier kunt waarnemen, en dat maar op een klein aantal plaatsen ter wereld voorkomt, is de zogenaamde surge flow. Door de stroming van het water worden zandkorrels meegevoerd, die zich op sommige plaatsen ophopen waardoor een kleine dam wordt opgebouwd. Dit wordt een antidune genoemd. Het volume van het water achter de antidune wordt steeds groter, waardoor die al snel breekt en het water in de vorm van een kleine vloedgolf verder stroomt. Dit brengt dan weer een kettingreactie van vloedgolfjes teweeg bij de antidunes die zich al verder stroomafwaarts hadden gevormd. Dit fenomeen herhaalt zich zo steeds met tussenpozen van ongeveer 15 seconden. Tijdens natte jaren kunnen de golven zo’n 18 centimeter hoog worden. Het is toegestaan om in Medano Creek te spelen en te pootje baden; dit is een erg populaire bezigheid in het park.

De Medano Pass Primitive Road is een 19 mijl lange onverharde weg die begint in het Nationale Park gedeelte bij de Pinyon Flats Campground, de route loopt daar tussen het duinenveld en de bergen door. Daarna gaat de weg via de National Preserve sterk omhoog naar de 3.043 meter hoge Medano Pass, en eindigt ruim buiten het park bij het plaatsje Bradford aan State Road 69. Het grootste deel van de weg is alleen begaanbaar als je over een auto met vierwielaandrijving en high clearance beschikt. Omdat je op veel plaatsen door rul zand rijdt, kan je het beste vooraf wat lucht uit de banden laten. In de maanden mei tot en met oktober worden jeeptours aangeboden door Oasis Tours, een bedrijf dat net buiten de parkgrens is gevestigd. De Medano Pass Primitive Road is tijdens de wintermaanden vaak afgesloten. Kort na het begin van de route kom je drie dicht bij elkaar gelegen picknickplaatsen tegen, die achtereenvolgens Point of No Return, Sand Pit en Castle Creek heten. De Medano Creek (zie hierboven) is vanaf de laatste twee picknickplaatsen eenvoudig toegankelijk. Vooral vanaf Castle Creek heb je een prachtig zicht op de indrukwekkende duinenrij die de Eastern Dune Ridge wordt genoemd. Met een gewone personenauto kan je tot aan de picknickplaats Point of No Return rijden, vanaf daar is het nog 800 meter (enkele afstand) te voet naar de tweede picknickplaats.

De San Luis Valley wordt wel eens “The Land of the Cool Sunshine” genoemd; gemiddeld is het hier slechts 30 tot 40 dagen per jaar bewolkt. Gemiddeld valt er 28 cm regen per jaar, en 94 cm sneeuw.
In de winter is het vaak erg zonnig, maar ook erg koud. De temperatuur komt meestal niet boven het vriespunt, het kan zelfs zo’n 20° C onder nul worden. Door de stevige wind voelt het nog veel kouder aan. Er kan wat lichte sneeuw vallen.
Tijdens de lente wakkert de wind vaak nog flink aan. De temperaturen variëren enorm, soms sneeuwt het nog in maart en april, terwijl je gedurende andere jaren al tijdens het tweede deel van de lente in je zwemkleding het water van Medano Creek in kan.
Tijdens de zomer is het gemiddeld ongeveer 24° C, met zeldzame uitschieters tot zo’n 32° C. Omdat het park hoog gelegen is, koelt het ’s avonds flink af. Houd er rekening mee dat tijdens de avonduren plotseling onweer kan ontstaan; het is niet veilig om dan in het duinenveld te blijven.
In de herfst kan het nog zo’n 20° C worden; ’s avonds is het dan behoorlijk koud. Er komen incidenteel regenbuien voor; soms kan het zelfs sneeuwen.

Pinyon Flat Campground
De camping heeft 88 plaatsen, en is het hele jaar geopend. Er zijn fire-grates, picknicktafels en toiletten aanwezig, en er is drinkwater verkrijgbaar. De camping ligt tussen de bomen, en vanaf de meeste plaatsen heb je een goed zicht op zowel de zandduinen als de Sangre de Christo Mountains. Voor een deel van de campingplaatsen kan je vooraf een reservering maken, verder wordt er gewerkt volgens de ‘first-come, first-served’ methode. Van eind mei tot midden september raakt de camping in de weekenden vaak rond het middaguur vol; op doordeweekse dagen kan je vaak nog tot halverwege de middag plaats krijgen. Campers zijn toegestaan, maar voor campers die groter zijn dan 9.75 meter is het erg moeilijk om op de camping te manoeuvreren.

Hotels
Er zijn geen hotels in het park aanwezig.

Overige voorzieningen
Er is een kleine winkel bij de campground, verder zijn er geen voorzieningen in het park. Er zijn tankstations aanwezig in de nabij het park gelegen plaatsen.