景天科植物光合作用方式为CAM（景天酸代谢）途径。在夜间打开气孔，吸收二氧化碳，与体内磷酸烯酮式丙酮酸结合生成草酰乙酸，再通过酶催化转化为苹果酸，储存在液泡中；在白天，气孔几乎完全关闭，苹果酸从液泡中运出，在酶的催化作用下分解，生成二氧化碳，进入叶绿体中，被固定为糖类。
本科植物肉质叶的组织多为薄壁组织，含多量细胞液、草酸钙和游离的有机酸，多数成员还含有生物碱、醇类、黄酮类、维生素C、微量元素等化合物。蒸腾作用靠表皮分泌的蜡被和下陷气孔调节。
景天科植物由于其生活的环境导致起白天气孔关闭，晚上气孔开放。所以白天二氧化碳不能进入植物体内，晚上二氧化碳进入植物，但是没有光。不能进行光合作用。晚上二氧化碳进入植物与磷酸烯醇式丙酮酸结合。形成草酰乙酸进一步 还原为苹果酸， 积累于液泡中。
白天有光时液泡中的苹果霜酸被运至叶绿体内氧化脱羧，放出二氧化碳。 参加卡尔文循环。其丙酮酸经过变化重新形成磷酸烯醇式丙酮酸。
仙人掌的树干充当水库，根据其蓄水的多少可以进行膨胀和收缩，而上面的叶绿素代替了叶片进行光合作用 。
皮上的蜡质保护层可以保存湿气，减少水分流失。尖尖的刺可以防止口渴的动物把它当成免费饮料。
仙人掌的根都很浅，只扎在地下一点点，但根系分布却能扩展到它周围一两米的区域，以便尽可能地多吸水。
仙人掌为了适应炎热的环境，叶子为针状，粗大的绿色部分是它的茎， 里面有丰厚的叶绿素，仙人掌正是依靠茎中的叶绿素来进行光合作用的。
仙人掌的大部分品种为了减少叶片散失水分，叶子退化，光合作用由肥厚的茎代替。
仙人掌的板状茎里含有叶绿素、草质、灰质，可以吸收光照进行光合作用合成叶绿素供给自身生长发育。
所以平时看到仙人掌貌似没有可以进行光合作用的结构，其实不起眼的板状茎一直在进行光合作用，促进仙人掌的正常生长。仙人掌的光合作用是依靠茎中的叶绿素，可以吸收光照进行光合作用，促进自身的正常生长。
叶绿素……在它的茎部里…… 仙人掌为肉质多年生植物。虽然少数种类栖于热带或亚热带地区，但多生活在干燥地区。仙人掌的茎通常肥厚，含叶绿素，草质或木质。多数种类的叶或消失或极度退化，从而减少水分所由丢失的表面积，而光合作用由茎代行。
仅热带的虎刺属(Pereskia)和Pereskopsis属，具明显的有功能的叶。根系通常纤细，纤维状，浅而分布范围广，用以吸收表层的水分。 仙人掌光合作用的生理特性：景天酸代谢植物 （CAM-植物 "Crassulacean acid metaboli***" (CAM)）属于C4类植物。代表性的植物有仙人掌, 凤梨和长寿花。
