火龙果的果实呈长圆形或卵圆形，表皮红色，肉质，具卵状而顶端急尖的鳞片，果长10-12厘米，果皮厚，有蜡质。果肉白色或红色，含有近万粒具香味的芝麻状种子，因此被称为芝麻果。植株无主根，侧根大量分布在浅表土层，同时有很多气生根，可攀援生长。由于长期生长于热带沙漠地区，其叶片已退化，光合作用功能由茎干承担。茎的内部是大量饱含粘稠液体的薄壁细胞，有利于在雨季吸收尽可能多的水分；芽内有数量较多的复芽和混合芽原基，可以抽生为叶芽、花芽。花白色，巨大子房下位，花长约30厘米，故又有霸王花之称。火龙果因为外表像一团愤怒的红色火球而得名，里面的果肉就像是香甜的奶油，但又布满了黑色的小籽，质地温和，口味清香。