单刺仙人掌，肉质灌木或小乔木，高1.3-7米，老株常具圆柱状主干，直径达15厘米。
分枝多数，开展，倒卵形、倒卵状长圆形或倒披针形，长10-30厘米，宽7.5-12.5厘米，先端圆形，边缘全缘或略呈波状，基部渐狭至柄状，嫩时薄而波皱，鲜绿而有光泽，无毛，疏生小窠；
小窠圆形，直径3-5毫米，具短绵毛、倒刺刚毛和刺；
刺针状，单生或2（-3)根聚生，直立，长1-5厘米，灰色，具黑褐色尖头，基部直径0.2-1.5毫米，有时嫩小窠无刺，老时生刺，在主干上每小窠可具10-12根刺，刺长达7.5厘米；
短绵毛灰褐色，密生，宿存；
倒刺刚毛黄褐色至褐色，有时隐藏于短绵毛中。
叶钻形，长2-4毫米，绿色或带红色，早落。
花辐状，直径5-7.5厘米；
花托倒卵形，长3-4厘米，先端截形，凹陷，直径1.5-2.2厘米，基部渐狭，绿色，无毛，疏生小窠，小窠具短绵毛和倒刺刚毛，无刺或具少数刚毛状刺；
萼状花被片深黄色，外面具红色中肋，卵圆形至倒卵形，长0.8-2.5厘米，宽0.8-1.5厘米，先端圆形，有时具小尖头，边缘全缘；
瓣状花被片深黄色，倒卵形至长圆状倒卵形，长2.3-4厘米，宽1.2-3厘米，先端圆形或截形，有时具小尖头，边缘近全缘；
花丝长12毫米，淡绿色；
花药淡黄色，长约1毫米；
花柱淡绿色至黄白色，长12-20毫米，直径约1.5毫米；
柱头6-10，长4.5-6毫米，黄白色。
浆果梨形或倒卵球形，长5-7.5厘米，直径4-5厘米，顶端凹陷，基部狭缩成柄状，无毛，紫红色，每侧具10-15（-20）个小窠，小窠突起，具短绵毛和倒刺刚毛，通常无刺。
种子多数，肾状椭圆形，长约4毫米，宽约3毫米，厚1.5毫米，淡黄褐色，无毛。
花期4-8月。
