茎肉质，呈球状、柱状或扁平，关节和分枝，茎上有螺旋状排列的特殊刺座，其上着生有刺、毛、腺体或钩毛、花或芽，大小因种的不同而异，小的如衣服钮扣，大的可高达20米。叶常退化，早期存在，不久脱落，仅少数有正常的叶片（如叶仙人掌）。花通常为两性，辐射对称或两侧对称，白天或夜间开放；多数有由花托发展而来的长花筒，其上有螺旋状排列的鳞片或刺座；花被片多数，色鲜丽或白色；花萼和花瓣有明显的区别或难以区分，雄蕊多数，多着生于花的喉部，雌蕊花柱单体，远远伸出雄蕊之外，避免自花授粉。子房上位，1室，胚珠多数。果常为肉质浆果，种子多数。染色体基数x=11。该科植物肥厚多肉，茎内的薄膜组织含有大量水分，被称为多浆植物（或多肉植物）；有圆形的茎，多毛刺和退化的叶，可以大大地减少水分的蒸发；根系分布广，有快速吸收水分的能力，在短暂的雨季即可吸足水分，有的能用刺毛在晴朗的夜晚吸收空气中的水分。少数附生性的种，如昙花、量天尺、苇枝等则生长于潮湿温暖地区。凡是白天开花的种，花色艳丽，夜间开花的则花色洁白而有香气，是对昆虫或鸟、兽类动物传粉的适应。