为了适应沙漠的缺水气候,叶子演化成短短的小刺,以减少水份蒸发,亦能作阻止动物吞食的武器;茎演化为肥厚含水的形状;同时,它长出覆盖范围非常之大的根,用作下大雨时吸收最多的雨水,目前仙人掌科的植物将近有2000种。

仙人掌的刺是用于保护自己，用来防止其他动物啃食

为了调节温度

仙人掌的尖刺很小，但会覆盖整个仙人掌的表面，其目的就是为了形成一种隔开热量的环境。在仙人掌的表面，就会聚集周围的空气，从而达到隔热的作用，防止温度波动过大，这一点在沙漠的环境里是非常有用的，特别是在白天和夜晚温差比较大的时候，很容易导致植物出现冻伤的情况。

仙人掌表面有层蜡质，叶子也进化成了针状，减少了水分蒸发。 仙人掌进化了肉质组织、蜡质皮肤和尖尖的刺，还有专业化的根系使它们在这种艰苦生态环境下能具备全部的生长优势。树干充当水库，根据其蓄水的多少可以膨胀和收缩。皮上的蜡质保护层可保持湿气，减少水份流失。尖尖的刺可防止口渴的动物把它当成免费饮料。 它们通常发展众多的浅根，只扎在地表下一点点，根系分布能扩展到它周围的几英尺，以尽可能地吸收水。 当下雨时，仙人掌会发出更多的根。当干旱时，它的根会枯萎、脱落以保存水份的供应。爱德华兹说：“仙人掌与水的结合比与它生长的土壤的结合更为密切。生长时，仙人掌冒着水份流失到土壤的风险，因此，它就不得不将自己与土壤分开。”

有传言仙人掌的刺就是叶子，吸收阳光，转化叶绿素，仙人掌的根可以一直延伸，地面上是看起来小小的一颗，把周边的沙土挖开，可以发现其根系尤为发达