Rośliny pustynne mają specjalne adaptacje, które pozwalają im przetrwać w trudnym środowisku, w którym żyją. DesertUSA opisuje te adaptacje jako "mechanizmy fizyczne i behawioralne".
Według Arizona-Sonora Desert Museum, "rośliny pustynne wyglądają bardzo różnie od roślin pochodzących z innych regionów, często są opuchnięte, kolczaste i mają małe liście, które rzadko są jasnozielone." Ten inny wygląd reprezentuje adaptacje, które rośliny zrobiły, aby przetrwać w suchych pustynnych warunkach.
Sukulenty to rośliny, które mają adaptacje do przechowywania wody w liściach, łodygach i korzeniach. Obejmują one wszystkie kaktusy, a także niektóre rośliny nie kaktusowe znalezione na pustyni, w tym drzewa aloesu, agawy i słonia.
Otwarcie stomii liścia rośliny pozwala jej na pochłonięcie dwutlenku węgla potrzebnego do fotosyntezy, ale także sprawia, że roślina jest podatna na utratę wody. Naukowcy klasyfikują wiele roślin pustynnych jako rośliny CAM. Otwierają swoją stomię w nocy, aby pobrać dwutlenek węgla i użyć go do wytworzenia kwasu jabłkowego rano, dając im gorzki smak na początku dnia. Ponieważ roślina ulega fotosyntezie w ciągu dnia, rozkłada ona kwas jabłkowy, uwalniając dwutlenek węgla, którego potrzebuje do wytworzenia glukozy, podczas gdy stomia pozostaje zamknięta.