En nopales, las hojas están altamente modificadas en espinas prominentes y grandes. Estas espinas cubren densamente los tallos carnosos y segmentados en racimos. Las espinas son robustas, afiladas y típicamente miden entre 0.5 a 2 pulgadas (1.3 a 5 cm) de longitud. Su color varía de blanco pálido a amarillo-marrón. Estas hojas modificadas carecen de patrones de venas tradicionales y son cruciales para reducir la pérdida de agua y proteger la planta de los herbívoros. Las espinas proporcionan una característica distintiva y fácilmente reconocible de nopales.

Las flores de nopales tienen varios colores, que van desde tonos de amarillo, rojo y rosa hasta a veces púrpura. Cada flor típicamente presenta numerosos pétalos dispuestos en un patrón circular, creando una apariencia radiante similar al sol. Las flores generalmente tienen un diámetro de 2 a 3 pulgadas (5 a 8 cm). Florecen principalmente en primavera y verano, emitiendo una fragancia leve, a veces frutal. Los colores vibrantes y la forma llamativa hacen que estas flores sean fácilmente reconocibles y atractivas para los polinizadores.

Nopales tiene tallos aplanados únicos conocidos como cladodios o palas, que se asemejan a hojas gruesas en lugar de tallos tradicionales. Estas palas son típicamente verdes, sirviendo como el principal órgano fotosintético de la planta. Los tallos son carnosos y pueden variar en grosor, generalmente alrededor de 0.5-1 pulgada (1.25-2.5 cm). La superficie de estos tallos está salpicada de racimos de pequeños pelos con púas llamados gloquidios, que pueden causar irritación al contacto. Los tallos pueden alcanzar alturas de 3-6 pies (90-180 cm) y a menudo se ramifican desde un tronco central.

El fruto de nopales varía de carnoso a seco según la especie. Estos frutos típicamente tienen una forma similar a una pera y a menudo están cubiertos de pequeñas espinas o gloquidios que se pueden quitar meticulosamente. Varían en color desde amarillo, naranja a rojo, e incluso púrpura, con una longitud de aproximadamente 1.5 a 3 pulgadas (4 a 8 cm). Las variedades comestibles exhiben un interior jugoso con numerosas pequeñas semillas duras incrustadas dentro de la pulpa dulce-ácida. La textura de la piel puede variar de suave a ligeramente rugosa, con una consistencia semi-gruesa que encierra el delicioso fruto.