Las lenguas nilo-saharianas se extienden desde el Nilo Blanco, en la frontera meridional de Egipto, hasta Uganda y desde el Nilo Azul en la región fronteriza entre Sudán y Etiopía hasta Malí, pasando por el Sahel. Se trata de una familia muy compleja compuesta de ramas que a su vez son complejas, como la sudanesa central o la nilótica, que todavía sigue mostrando un creciente número de nuevas lenguas. La región donde están representadas la mayoría de estas lenguas es Sudán, salvo la songhai y la kuliak.

Las lenguas nubias se localizan en la frontera sur de Egipto, a lo largo del Alto Nilo, y en zonas aisladas por el suroeste. El alfabeto nubio tiene su origen en el copto. Sus documentos religiosos, que datan de los siglos VIII al XIV, constituyen la única expresión literaria de una lengua viva que se usó en épocas remotas. Pertenecen a esta rama el grupo de lenguas conocido por nilótico, que se habla en el sur de Sudán y en el norte de Kenia y Uganda.

Esta familia todavía sigue ocupando la misma zona que ocupó hace 10.000 años y comprende aproximadamente unas 140 lenguas divididas en varias ramas. Pocas lenguas de esta familia llegan al millón de hablantes y muchas de ellas han sido poco estudiadas.

La zona que ocupan estas lenguas cubre desde Malí, en el oeste, hasta Egipto, Sudán, Etiopía, Kenia y Tanzania, en el este. A veces son "islas" lingüísticas rodeadas por lenguas afroasiáticas o nígero-congoleñas. En total hay unas 11 millones de hablantes, teniendo la kanuri, luo y nubia 1 millón de hablantes cada una. Las mejor conocidas son la maasai y la songhai a causa de la literatura etnográfica.

Las lenguas de esta familia no han sido estudiadas suficientemente y hay algunos investigadores que dudan seriamente si todas las lenguas incluidas en ella están genéticamente relacionadas; igualmente hay desacuerdo en cuanto a la clasificación de esta familia, pues hablando a grosso modo estas lenguas son intermedias entre las afroasiáticas (en el norte) y las nígero-congoleñas (en el sur). 

Racialmente los hablantes de esta familia son similares a los hablantes de la familia nígero-congoleña.

La clasificación de estas lenguas podría ser la siguiente:

• Chari-nilo, que se subdivide en cuatro ramas:

• Berta, representada por una sola lengua, la berta, hablada por unas 50.000 personas divididas entre Etiopía y Sudán.

• Sudanés central, en la que están presentes la moru, con 70.000 hablantes en Sudán y la madi, con más de 200.000, la mayor parte en Uganda y el resto en Sudán.

• Sudanés oriental, en el que están algunas de las más importantes lenguas habladas por un sustancial número de personas, siendo las principales la luo, hablada por más de 3 millones de personas la mayoría en Tanzania y el resto en Kenia, la maasai, con más de medio millón repartidos entre Kenia y Tanzania, la nuer, con 1 millón de hablantes, de los cuales tres cuartas partes viven en Sudán y el resto en Etiopía. En este grupo entrarían también las lenguas dinka, habladas por unos 2 millones de personas en Sudán. El nubio, una lengua antigua conocida por materiales escritos que datan del 795 d. C. principalmente de carácter cristiano, pertenecía a este grupo, así como varios descendientes suyos, como la kenuzi-dongola, con 1 millón de hablantes la mayor parte de Egipto y una minoría en Sudán y la nobiin o fadidja con casi medio millón en Egipto.

• Kunama, representada por una sola lengua, la kunama con unos 70.000 hablantes en Etiopía.

• Fur, o fura hablada por medio millón de personas en Sudán occidental y varios cientos en Chad.

• Komuz, representada por unas pocas lenguas habladas en la frontera entre Etiopía y Sudán, como la gumuz, hablada por unas 100.000 personas repartidas entre ambas naciones.

• Maban, en la que están contendidas unas pocas lenguas minoritarias habladas en Chad, como la maba o mabangi, que tiene 56.000 hablantes en Chad y 9.000 en Sudán, siendo la mayoría de ellos bilingües en árabe, la masalit con un total de 200.000 hablantes repartidos entre Sudán y Chad.

• Sahariano, siendo su principal representante la kanuri (kanuri-yerwa), hablada por unos 3,5 millones de personas según unas fuentes y según otras por 1 millón, de los cuales la mayoría viven en Nigeria.

• Songhai, hablada por más de medio millón de personas la mayor parte de ellas en Malí, pero también minorías en Níger y Burkina Fasso. La lengua songhai fue antiguamente la lengua de un imperio localizado alrededor de Tombuctú. De esta lengua se afirma su distanciamiento respecto a las demás nilo-saharianas habiendo quien duda de su parentesco con las mismas.

Si consideramos a la antigua lengua meroítica una lengua nilo-sahariana, lo cual no está determinado, entonces sería la representante de esta familia en usar un sistema jeroglífico de escritura: la meroítica. Por otro lado, la lengua nubia utilizó un alfabeto propio, nubio, basado en el copto. Respecto a las lenguas actuales hay muchas que no han sido puestas por escrito y las que lo han sido usan el alfabeto árabe o adaptaciones del romano.

Las lenguas nilo-saharianas son tonales y la mayoría tienen como orden de la frase sujeto, verbo y objeto, aunque algunas tienen sujeto, complemento y verbo y otras verbo, sujeto y complemento, lo cual es más común en las afroasiáticas. Los adjetivos siguen a los nombre que modifican. Algunas lenguas tienen género gramatical pero ninguna tiene el complejo número de casos que hay en las nígero-congoleñas.

Aunque hay una amplia variedad de tipos estructurales, algunas lenguas (turkana, kunama) poseen morfologías muy complejas. El trabajo de comparar los modelos gramaticales de estas lenguas no ha hecho más que empezar, con el obstáculo añadido de la ingente cantidad de datos disponibles sobre varias lenguas. Algunas, como la turkana o ciertas nubias han sido bien estudiadas, pero otras (daju, tama, etc.) se conocen muy poco.

Muchas lenguas nilo-saharianas poseen morfología de naturaleza aglutinante y flexiva. La turkana, por ejemplo (rama nilótica), es muy aglutinante.

En muchas lenguas de esta familia, las relaciones gramaticales se expresan por medio de sufijos nominales, algo parecido a los casos del latín; es un sistema muy diferente al de cualquier otra familia de lenguas africanas. Estas relaciones se expresan por medio de un cambio fonético muy complejo, que se produce en las vocales interiores, y que ofrece grandes dificultades para quien trata de aprender cualquiera de estas lenguas. También disponen de una serie de sufijos para expresar determinadas construcciones verbales, como es el caso de la kanuri; otras se sirven de sufijos y prefijos, como en las lenguas nilóticas meridionales. También poseen construcciones pasivas que se utilizan frecuentemente y con mayor libertad que en español. Por ejemplo, una oración como 'Ella recibió un paquete' se suele expresar por la forma 'Un paquete fue recibido por ella', pudiéndose acortar por medio de 'Un paquete fue recibido'. La acción (recibir) y el objeto (paquete) constituyen la parte básica de la oración y es la información relevante; el agente que lleva a cabo la acción prácticamente carece de interés.

Algunos elementos gramaticales comunes a estas lenguas serían los siguientes:

• La primera persona del pronombre en singular lleva /a/ o su variante /ai/ en contraste con la segunda persona singular que es /i/, como ocurre en las chari-nilo.

• La segunda persona singular en /i/ a veces se fortalece por un prefijo consonantal como en las lenguas chari-nilo.