昙花为仙人掌科昙花属附生植物。灌木状主茎圆筒形，木质。分枝呈扁平叶状，多具２棱，少具３翅，边缘具波状圆齿。刺座生于圆齿缺刻处。幼枝有刺毛状刺，老枝无刺。夏秋季晚间开大型白色花，花漏斗状，有芳香。
昙花开花通常在夏秋时节夜深人静之时，正是昙花开花，展现它的芳容之时。晚上9时左右是它撩开迷人芳姿最多的时候，紫色的花柄平托起很大的一朵昙花，洁白的花瓣整齐地一层包着一层，沉甸甸压枝欲断的花朵颤悠悠地抖动着。在颤动中花瓣缓慢地打开，舒展，露出了漂亮的面容。密而细白的花丝从花芯中旋转地伸出来，花丝的顶部是黄色的略膨大的花药，这便是雄蕊。昙花的雌蕊长得很特别，被包围在雄蕊中，比花丝略粗，也呈白色，尤其是顶端的柱头，开着一朵小小的类似菊花的白花。高雅，洁白，娇媚，高傲地仰着头，绽放开来。整个花朵优美淡雅，香气四溢，光彩照人。因此享有“月下美人”之誉。有趣的是，当花渐渐展开后，过1—2小时又慢慢地枯萎了，整个过程仅4个小时左右。故有“昙花一现”之说。
昙花为什么会夜间开花呢？这奇异开花特性要从它的原产地的气候与地理特点谈起。它生长在美洲墨西哥至巴西的热带沙漠中。那里的气候又干又热，但到晚上就凉快多了。晚上开花，可以避开强烈的阳光曝晒；缩短开花时间，又可以大大减少水分的损失，有利于它的生存。使它生命得到延续。于是天长日久，昙花在夜间短时间开花的特性就逐渐形成，代代相传至今了。
如今，人们可以想办法促使昙花在白天开花。花卉园艺学家采用以下“偷天换日”、“颠倒昼夜”的科学办法予以实现。在它的花蕾长到１０厘米时，每天上午７点钟把整株昙花搬进暗室里，造成无光亮的环境。到傍晚８点钟至９点钟，用１００瓦至２００瓦的电灯进行人工照射，这样处理７至１０天后，昙花就能在白天，即上午７至９点开放了，并能从上午一直开放到下午５点钟，才完全闭合。 值得引起大家注意的是，一般人都错把它的茎枝当叶子了。其实，它并没有叶子。人们看到的所谓“叶子”，实际上是它的叶状变态茎，并不是叶，呈绿色，含有叶绿素，可以代替叶进行光合作用。正因如此，它没有叶子，可以进一步减少体内水分的蒸发，以便适应热带干旱沙漠地区的生存环境。
目前还有不少人种的在白天开花，一朵花能开1—2天的主干细圆、分枝扁平呈令箭状的，那是“令箭荷花”。
