La pitahaya es una planta cactácea, y como tal, muy resistente a las sequías. La planta es un cactus suculento, rústico, de tallos largos triangulares, cuyos tentáculos buscan las rocas incesantemente por las que sienten una especial predilección, haya tierra cercana o no ; suele enredarse en los árboles próximos alimentándose de la humedad de sus cortezas y trepa a sus anchas por las ramas a ocho o diez metros del suelo sin penetrar un solo centímetro en tierra. La flor de pitahaya, que es tubular, hermafrodita como la mayoría de las cactáceas, es tan bella como breve, pues sus finos y largos pétalos blancos o rosados se abren desde el cáliz, con una textura y fragancia especial de efectos sedantes, pero sorprendentemente efímera, pues parece deslumbrante por la mañana y a medida que empieza a sentir el calor del sol se deshidrata súbitamente. Se abre una sola vez en las horas nocturnas y su penetrante aroma atrae a numerosos insectos. Se autofecunda pero también puede cruzarse, siendo los murciélagos los mejores polinizadores en su medio natural. La formación del fruto desde la polinización hasta la recolección dura de cuatro a ocho meses dependiendo de las temperaturas existentes.
El fruto es de forma ovoide con 10 cm de largo por 6 cm de ancho y suele presentar desde su nacimiento un color verde que se torna amarillo o rojo según el cultivar, a medida que se desarrolla, ofreciendo una piel escamosa cuya especial característica surgió su nombre "pitahaya" que en haitiano quiere decir fruta escamosa. Dicha corteza presenta grupos de espinas duras y agudas que se desprenden con facilidad, debiendo ser quitadas cuidadosamente antes de cosechar el fruto y evitar con ello sus pinchazos. Es una fruta deliciosa que contiene una pulpa suave, dulce y blanda en los cultivares de color amarillo y carmesí en las variedades de piel roja, que suelen contener menos azúcar.
Se distinguen dos especies principales: La H. triangularis (pitahaya amarilla) y la H. ocamposis (pitahaya roja).
