Karamay signifie « pétrole noir » en ouïghour, et c'est la seule ville nommée d'après le pétrole. Elle occupe le bord nord-ouest du bassin du Junggar, à quinze kilomètres du désert de Gurbantünggüt, entourée de gravier et de désert. Les chiffres locaux sont secs : moins de 130 mm de pluie par an, plus de 3 500 mm d'évaporation.
Les premières décennies se sont organisées autour de l'eau. Camions et chameaux allaient à quarante kilomètres chercher l'eau des roselières ; les foyers étaient rationnés ; la source note qu'une vingtaine de personnes sont mortes sur les routes de la recherche et de l'adduction. Le pétrole venait d'abord, mais la ville ne pouvait grandir sans eau.