仙人掌是植物中的一員，仙人掌有各種各樣的形狀和大小。大多數仙人掌都生活在至少有些乾旱的棲息地。許多人生活在極端乾燥的環境中，甚至在地球上最乾燥的地方之一的阿塔卡馬沙漠中也能找到。仙人掌對節約用水有許多適應性。幾乎所有的仙人掌都是肉質的，這意味著它們有增厚的、適於儲存水的肉質部分。與許多其他肉質植物不同，莖是大多數仙人掌中唯一發生這一重要過程的部分。
大多數仙人掌已經失去了真正的葉子，只保留了刺，這是高度改性的葉子。除了抵禦草食動物，脊椎通過減少靠近仙人掌的空氣流動和提供一些陰涼來幫助防止水分流失。在沒有葉子的情況下，擴大的莖進行光合作用。仙人掌原產於美洲，從南部的巴塔哥尼亞到北部的加拿大西部部分地區，它也生長在非洲和斯裡蘭卡。
仙人掌的刺是由一種叫做檳榔的特殊結構產生的，檳榔是一種高度退化的分支。檳榔是仙人掌的一種鑑別特徵。除了刺，小芸芸也開花，通常為管狀，多瓣。許多仙人掌生長季節短，休眠時間長，能夠迅速對任何降雨作出反應，這得益於一個廣泛但相對淺的根系，它能迅速吸收到達地表的任何水分。
仙人掌莖通常有稜紋或凹槽，這使得仙人掌莖在雨後容易伸展和收縮，以便迅速吸收水分，隨後是長時間的乾旱。像其他肉質植物一樣，大多數仙人掌利用一種叫做「克拉蘇拉酸代謝」的特殊機製作為光合作用的一部分。蒸騰，即二氧化碳進入植物而水分逸出，不是在白天與光合作用同時發生，而是在晚上發生。這種植物將吸收的二氧化碳儲存為蘋果酸，保留到日光回來，然後才用於光合作用。因為蒸騰發生在較涼爽、較潮溼的夜間，水分損失顯著減少。
許多較小的仙人掌具有球形莖，結合了最高的可能蓄水容積和最低的可能蒸騰失水表面積。最高的獨立生長的仙人掌是矮腳仙人掌，最高記錄高度為19.2米，小的仙人掌是百花仙人掌，成熟時直徑只有1釐米。一些物種的外表與大多數科目有，很大不同。。它們有宿存的葉子，當年老，樹皮覆蓋的莖。它們的乳暈表明它們是仙人掌，儘管它們外表看起來很漂亮，但它們也適應了水源保護。佩雷斯基亞被認為與所有仙人掌進化而來的祖先物種很接近。在熱帶地區，其他仙人掌作為森林攀援者和附生植物生長。它們的莖通常扁平，外觀幾乎像葉子，很少或甚至沒有刺，如著名的聖誕仙人掌或感恩節仙人掌。
1500～1800種仙人掌主要分為亞科仙人掌和仙人掌亞科。這兩組中的大多數成員很容易被認作仙人掌。它們有肉質的多汁莖，是光合作用的主要器官。它們有缺葉、小葉或短暫的葉子。它們的子房位於萼片和花瓣下方，通常深深地陷進肉質花託。所有的仙人掌都有小苞片——高度特化的短枝，節間極短，能產生刺、正常枝和花。
剩下的仙人掌只有兩個屬，佩雷斯基亞和邁惠尼亞，而且很不同，這意味著對仙人掌的整體描述必須經常對它們進行例外。佩雷斯基亞樹種表面與其他熱帶森林樹種相似。成熟時，它們的木質莖可能被樹皮覆蓋，長葉提供主要的光合作用。它們的花可能具有上位的子房，以及產生更多葉子的小網紋。麥惠尼婭的兩個物種有小的，球形的身體，頂部有突出的葉子。