Xương rồng là một loài thực vật mọng nước, có nhiều dạng phát triển: thành cây lớn, thành bụi hoặc phủ sát mặt đất. Đa số các loài xương rồng đều mọc và phát triển từ đất, nhưng cũng có rất nhiều loài ký sinh trên các loài cây khác để phát triển. Phần lớn xương rồng, trừ nhánh Pereskioideae phân loại dưới-họ (xem ảnh bên), có lá tiêu biến rất đáng kể. Cánh hoa phân bố đồng đều và đồng tâm, hoa đa phần là lưỡng tính, nở vào cả sáng và tối tuỳ theo loài. Hình dạng thay đổi từ dạng-phễu qua dạng-chuông và tới dạng-tròn-phẳng, kích thước trong khoảng từ 0,2 đến 15–30 cm. Phần lớn có đài hoa (từ 5-50 cái hoặc hơn), thay đổi dạng từ ngoài vào trong, từ lá bắc[3] đến cánh hoa. Số lượng nhị rất lớn, từ 50 đến 1.500 (hiếm khi ít hơn). Gần như tất cả các loài xương rồng có vị đắng, thi thoảng bên trong còn có nhựa đục. Một trái xương rồng chứa khoảng 3.000 hạt, mỗi hạt dài 0,4-12mm.[4]

Trung bình, một cây xương rồng sống rất lâu, tới hơn 300 năm, và cũng có loài chỉ sống 25 năm. Loài xương rồng Saguaro (Carnegiea gigantea) có thể cao tới 15m (kỉ lục đo được là 17m67, trong khi đó 10 năm đầu nó chỉ cao 10 cm. Cây xương rồng "Gối bông của mẹ chồng" ("mother-in-law's cushion", Echinocactus grusonii) nhỏ nhất ở quần đảo Canaria cao 2m50 và đường kính là 1m, cho bông mỗi 6 năm. Đường kính hoa xương rồng khoảng 5–30 cm màu sắc rất sặc sỡ, lộng lẫy.