Все кактусы — ярко выраженные стеблевые суккуленты. Приспособившись к жизни в пустынях Центральной и Южной Америки, они расселились по обоим американским континентам от Аргентины на юге до Канады на севере: растут в пустынях, тропических лесах, на лугах, высоко в горах, у береговой кромки океана. По способности накапливать и удерживать в стеблях влагу кактусы не имеют равных в растительном мире благодаря присущим только им особенностям строения. Клеточный сок кактусов обладает повышенной вязкостью. Органы дыхания, устьица, расположены по поверхности стебля редко и имеют форму перевернутой воронки. При этом мелкие наружные отверстия устьиц ограничивают дыхание, образование углекислоты и, следовательно, являются причиной медленного роста кактусов.
Некоторые кактусы обладают повышенной способностью к ветвлению: на центральном стебле образуются членики-отростки. Это и есть ветви кактуса. Бывает, что все эти отростки, разбросанные по стеблю, начинают бурно расти и тоже ветвиться. Кактус приобретает «чудовищную», или, как говорят ботаники, монстрозную, форму (forma momtrosa). Другая странная форма, называемая гребенчатой (forma cristata, от crista — «хохол, гребешок»), возникает, когда верхушечные отростки кактуса располагаются упорядочение, в одной плоскости, образуя петушиный гребешок. Обе эти формы не наследуются, могут возникать у разных видов по необъяснимым причинам. Высоко ценятся коллекционерами.
На стволе и побегах кактуса располагаются колючки, а иногда и листья. Нормальными листьями обладают только три рода в огромном семействе, у остальных же листики-семядоли можно увидеть лишь в стадии сеянцев или в зачаточном виде (так и не успев развиться, они опадают). Все взрослые кактусы покрыты видоизмененными листьями — колючками. Они и дали название семейству: по-гречески кактос — «растение с колючками».
Пучки колючек появляются на особых покрытых щетинкой бугорках — ареолах, которые вместе с подходящими к ним сосудами соответствуют побегам обычного лиственного растения. В ареолах закладываются цветочные почки, появляются бутоны и цветки, образуются «детки». Колючки сидят на ареолах в строгом для каждого вида порядке. Различают центральные и боковые (радиальные) колючки. Форма, окраска центральных колючек, как и их количество, являются характерными признаками каждого вида. Колючки могут быть цилиндрическими (круглыми), плоскими, трех- и четырехгранными, поперечноребристыми, загнутыми как рыболовный крючок или прямыми. Чем суше место произрастания кактуса в природе, тем колючки более сильные и ребристые, и наоборот, в более плодородных и не очень засушливых местах растут кактусы с тонкими волосистыми колючками. Центральные колючки почти всегда яркие — желтые, красные, насыщенно-черные. Светлые колючки имеют ярко окрашенные основание или кончик. Боковых колючек бывает или очень много, или не бывает вовсе. Они светлые-белые, соломенные, желто-коричневые.
Колючки — живые, а не отмершие органы кактуса. Состоят они из органического вещества, в состав которого входит кальций. Поэтому при выращивании кактусов с сильными центральными или густыми волосовидно-белыми колючками почва обязательно должна содержать достаточное количество извести, желательно в виде старой штукатурки. Сломанные колючки не восстанавливаются и не отрастают заново, их следует особенно беречь при пересадке и транспортировке кактусов. Роль колючек в природных условиях огромна. В вечерние часы при понижении температуры на них собирается роса, тело кактуса окутывается облаком водяного пара и через раскрывшиеся устьица начинает улавливать влагу. У всех остальных растений соки движутся только в одном направлении — от корней вверх. Кактусы способны перекачивать воду и в обратном направлении — сверху вниз, накапливая ее в стебле или корнях. Кроме того, удалось установить, что сами колючки активно впитывают влагу из воздуха благодаря гигроскопичным кристалликам сахарозы, которые входят в их состав. Вот почему опытные кактусоводы обязательно опрыскивают из пульверизатора укореняющиеся черенки. А в период покоя и цветения кактусов опрыскивание гораздо предпочтительнее, чем полив.