火龍果為多年生攀援性的多肉植物。植株無(wú)主根，側(cè)根大量分布在淺表土層，同時(shí)有很多氣生根，可攀援生長(zhǎng)。根莖深綠色，粗壯，長(zhǎng)可達(dá)7米，粗10-12厘米，具3棱。棱扁，邊緣波浪狀，莖節(jié)處生長(zhǎng)攀援根，可攀附其他植物上生長(zhǎng)，肋多為3條，每段莖節(jié)凹陷處具小刺。由于長(zhǎng)期生長(zhǎng)于熱帶沙漠地區(qū)，其葉片已退化，光合作用功能由莖干承擔(dān)。莖的內(nèi)部是大量飽含粘稠液體的薄壁細(xì)胞，有利于在雨季吸收盡可能多的水分。

芽?jī)?nèi)有數(shù)量較多的復(fù)芽和混合芽原基，可以抽生為葉芽、花芽?；ㄑ堪l(fā)育前期，在適宜的溫度條件下，可以向葉芽轉(zhuǎn)化。而旺盛生長(zhǎng)的枝條頂端組織，也可以在適當(dāng)?shù)臈l件下抽生花芽。

花白色，巨大子房下位，花長(zhǎng)約30厘米，故又有霸王花之稱?；ㄝ喙軤?，寬約3厘米，帶綠色（有時(shí)淡紫色）的裂片；具長(zhǎng)3-8厘米的鱗片；花瓣寬闊，純白色，直立，倒披針形，全緣。雄蕊多而細(xì)長(zhǎng)，多達(dá)700-960條，與花柱等長(zhǎng)或較短?；ㄋ幦辄S色，花絲白色；花柱粗，0.7-0.8厘米，乳黃色；雌蕊柱頭裂片多達(dá)24枚。

果實(shí)，長(zhǎng)圓形或卵圓形，表皮紅色，肉質(zhì)，具卵狀而頂端急尖的鱗片，果長(zhǎng)10-12厘米，果皮厚，有蠟質(zhì)。果肉白色或紅色。有近萬(wàn)粒具香味的芝麻狀種子，故稱為芝麻果。