De natuurlijke habitat van cactussen zijn de droge gronden van Noord- en Zuid-Amerika. Cactussen zijn in vele andere delen van de wereld geïntroduceerd. In Australië is de cactusvijg geïntroduceerd, die zo goed is gegroeid dat hij een plaag is geworden.
Een manier om te zien hoe goed een cactus aan een droge omgeving is aangepast, is hem te vergelijken met een plant die alleen kan leven waar het hele jaar door enige vochtigheid is. Een plant verliest water via zijn bladeren. Als er veel water in de grond zit, is dit geen probleem en kan de plant enorme aantallen grote bladeren hebben. De bladeren kunnen aan een grote vertakkende stengel staan, zoals bij een loofboom. Deze opstelling van bladeren en stengel is totaal ongeschikt voor een leven in droge omstandigheden. Hier moet al het water dat de plant kan verzamelen, worden opgeslagen en spaarzaam worden gebruikt. De cactus heeft zich aan deze omstandigheden aangepast door zijn stengels zo aan te passen dat ze zoveel mogelijk water kunnen vasthouden.
De cactus heeft geen bladeren om voedsel te maken; in plaats daarvan gebruikt hij zijn stengel. Deze aanpassing vermindert het waterverlies aanzienlijk. De stengel van de cactus heeft ook een dik wasachtig oppervlak waardoor er geen water doorheen kan stromen. De meeste cactussen hebben geen takken. Dit verkleint het oppervlak van de stengel waarlangs water kan passeren. In feite maken veel cactussen het oppervlak van hun stam zo klein mogelijk door deze de vorm van een koepel te geven en dicht bij de grond te laten groeien. Een cactus die in de Mexicaanse woestijn groeit, zakt in het droge seizoen zelfs onder de grond en groeit na regen weer boven de grond.
De stam van een cactus heeft ruimtes om water op te slaan, en een huid die van vorm kan veranderen als de hoeveelheid water verandert, een beetje zoals een concertina. Wanneer de cactus weinig water heeft opgeslagen, heeft het oppervlak van de stam diepe groeven. Maar als er meer water wordt opgeslagen, zwelt de stam op en worden de groeven veel minder diep.
De cactus verdedigt zijn watervoorraad tegen dieren door stekels te hebben. Ze snijden in elk dier dat probeert door te bijten naar de watervoorraad. De stekels werpen ook een schaduw over het oppervlak, waardoor de plant wat afkoelt, en minder water verliest door verdamping. Sommige cactussen verminderen de verdamping nog verder door tussen hun stekels een wollig materiaal te laten groeien. Dit sluit een luchtlaag op in de buurt van de stekels, waardoor een deel van de zonnewarmte het oppervlak niet bereikt (lucht is een isolator).