Для пустынь и полупустынь характерны: очень небольшое количество осадков, ничтожная влажность воздуха, высокая температура и резкие ее контрасты, сильная инсоляция, обусловленная небольшой облачностью, и сильные порывистые ветры.
При изучении естественных ареалов семейства кактусовых наблюдается, что уплотнения больших месторождений их на севере и юге Америки точно лежат вдоль горных цепей Тихоокеанского побережья. Это объясняется параллелизмом зоны сухих областей, которые примыкают к тропикам. Основным районом распространения кактусов в Северной Америке является южная часть Соединенных Штатов — Аризона, Техас, Новая Мексика, Калифорния и Мексика. Особенно богато кактусами Мексиканское нагорье, которое называют обычно «меса», что означает стол. Высота его 1000, на юге в районе Толука — 2600 м над уровнем моря. Почвы нагорья бедные, каменистые, известковые, на многие сотни километров тянется выжженная солнцем пустынная равнина. В полупустынях Мексики особенно много кактусов — до 500 видов, из них один род маммиллярии (Mammillaria) имеет около 240 видов, из которых 224 эндемичных мексиканских представлены богатейшими по разнообразию цереусами (Cereus), опунциями (Орип-tia), эхинокактусами (Echinocactus) и др. Здесь бесчисленны кактусы, которые похожи на громадные канделябры и придающие местности причудливый вид. Дома здесь не имеют изгороди, дворы окружены кактусовыми заборами; нередко кактусы являются характерной чертой ландшафта на протяжении многих километров, причем растут разбросанно или образуют непроходимые колючие заросли.
Во влажных тропических лесах Центральной и Южной Америки, на Вест-Индских островах распространены эпи-фитные растения. В Гондурасе, Гватемале, Гвиане, Венесуэле из кактусовых в качестве эпифитов растут преимущественно на стволах деревьев эпифиллюм (Epiphyllum) и рипсалис (Rhipsalis). Они поселяются в трещинах древесной коры, где скопляется лиственный перегной, вода, минеральные вещества, служащие им питанием. Селеницереус крупноцветковый (Selenicereus grandiflorus), цереус лесной (Cereus silvestris) и змеевидный (Cereus serpentinus) чаще встречаются в лесах Бразилии, на островах Гаити, имеют тонкие, гибкие стебли с большим количеством воздушных корней, служащих им для поглощения воздушной влаги и прикрепления к стволам деревьев.
Ареал распространения опунций (Opuntia) чрезвычайно обширен. Они растут в Северной (от 50° с. ш. в Канаде), Центральной и Южной Америке (до 50° ю. ш. в Патагонии). Некоторые виды в местах с сухим климатом легко переносят кратковременные снегопады и небольшие морозы. Опунция обыкновенная (Opuntia vulgaris) и миссурийская (О. missuriensis) заходят даже севернее Нью-Йорка. На юге опунции встречаются в Патагонии. Отдельные виды найдены в горах на высоте 4700 м над уровнем моря, т. е. у границы вечных снегов. Многие опунции были завезены из Америки в Средиземноморские страны Европы, в Крым, на Кавказ, в районы сухих субтропиков Туркмении, где они акклиматизировались, вошли в культуру и частично одичали. В отличие от большей части кактусов многие опунции достаточно холодоустойчивы. Цилин-дропунции черепитчатая (Cylindropuntia imbricata) и иглистая (С. spinosa) выдерживают понижение температуры до минус 17 градусов без повреждений. Опунция стоячая (О. stricta), растущая в степи неподалеку от Нальчика (Северный Кавказ), зимовала при температуре до минус 24 градусов. Под Ленинградом при укрытии на зиму листом перезимовала опунция каманхика (Opuntia camanchica). Некоторые опунции распространены в Северной Африке и Австралии, где многие из них одичали и являются сорняками.
Виды рода цереус (Cereus) распространены довольно широко как в Северной, так и в Южной Америке, встречаются в засушливых районах почти повсеместно, начиная с прибрежных морских песков до высочайших горных хребтов, иногда образуя заросли на высоте 300—400 м над уровнем моря. Особенное впечатление на путешественников производят столбообразные цереусы. Вот как описывает свою встречу с кактусами Мексики В. В. Маяковский: «На фоне красного восхода, сами окрашенные красным, стояли кактусы. Одни кактусы. Огромными ушами в бородавках вслушивался нопаль (опунция), любимый деликатес ослов. ...В пять человеческих ростов, еще какой-то сросшийся трубами, как орган консерватории, только темно-зеленый, в иголках и шишках». Стволы цереусов походят на вздыбленных чудовищ. У старых экземпляров высохшая белая древесина, длинные седые волокна развеваются на ветру. Высохшие стволы цереусов ярко горят, поэтому их и называют факелами пустыни или свечевидными (cereus — свеча).
На богатых минеральными веществами почвах высокогорных районов Боливии и Аргентины распространены многие виды лобивий (Lobivia). Восточные склоны Кордильер покрыты пародиями (Parodia), эриокактусами (Eriocactus), нотокактусами (Notocactus), фрайлеями (Frailea), гимнокалициумами (Gymnocalyciuin) и др.
Виды рода эхинопсис (Echinopsis) встречаются в Бразилии, растут в полутенистых местах — на опушках лесов, в песчано-дерновой почве; высокие луговые травы окружают их, воздух насыщен влагой, что является основным условием существования. Эхинопсисы встречаются в Перу и Парагвае, но эти виды отличаются по внешнему облику более толстыми колючками. Почти все виды рода ребуция (Rebutia) растут в Боливии и Аргентине.
Благодаря разнообразию рельефа и климата, огромному протяжению в меридиональном направлении типы растительности в Южной и Центральной Америке очень разнообразны. Конечно, основными здесь являются растения семейства кактусовых (Cactaceae), которые растут по склонам Анд, плато, утесам, ущельям. Отсюда кактусовые мигрировали в Северную Америку и на Мексиканское нагорье, дали вторичный центр видообразования и формового разнообразия. Вообще представители этого семейства отличаются большими миграционными способностями и широкой амплитудой приспособляемости.