Wüstenpflanzen haben spezielle Anpassungen, die es ihnen ermöglichen, die raue Umgebung, in der sie leben, zu überleben. DesertUSA beschreibt diese Anpassungen als "physische und Verhaltensmechanismen".
Laut dem Arizona-Sonora Desert Museum "sehen Wüstenpflanzen in der Regel ganz anders aus als Pflanzen aus anderen Regionen. Sie sind oft geschwollen, stachelig und haben winzige Blätter, die selten hellgrün sind." Dieses unterschiedliche Aussehen repräsentiert die Anpassungen, die die Pflanzen vorgenommen haben, um unter den trockenen Wüstenbedingungen zu überleben.
Sukkulenten sind Pflanzen, die sich angepasst haben, um Wasser in ihren Blättern, Stängeln und Wurzeln zu speichern. Dazu gehören alle Kakteen sowie einige in der Wüste vorkommende Pflanzen, die keine Kakteen sind, darunter Aloe-, Agaven- und Elefantenbäume.
Das Öffnen des Stomas des Blattes einer Pflanze ermöglicht es ihr, das für die Photosynthese benötigte Kohlendioxid aufzunehmen, macht die Pflanze aber auch anfällig für Wasserverlust. Wissenschaftler klassifizieren viele in der Wüste lebende Pflanzen als CAM-Pflanzen. Sie öffnen nachts ihr Stoma, um Kohlendioxid aufzunehmen und morgens daraus Apfelsäure zu bilden, die ihnen früh am Tag einen bitteren Geschmack verleiht. Während die Pflanze tagsüber Photosynthese durchläuft, baut sie die Apfelsäure ab, um das Kohlendioxid freizusetzen, das sie zur Bildung von Glukose benötigt, während das Stoma geschlossen bleibt.