Кактусы встречаются исключительно в Новом Свете (в Северной и Южной Америке), если не считать немногих видов, случайно занесенных человеком в другие части света и там размножившихся и одичавших (например, упомянутые выше опунции в Австралии или а средиземноморских странах).
Лишь один вид, именно Рипсалис кассита (Rhiphsalis cassytha), встречается также в Африке, на о. Мадагаскар и на о. Цейлон, куда он, повидимому, был занесен еще в глубокой древности,
В пределах Нового Света кактусы распространены очень широко: на севере они достигают Канады (например, Опунция миссурийская — Opuntia missuriensis), в Южной Америке опускаются до Патагонии и доходят даже до Магелланова пролива (О. южная — О. australis). Однако не все районы в этих обширных пределах одинаково густо заселены кактусами; в очень многих местах они совершенно отсутствуют, или встречаются изредка в небольшом числе видов.
Основными районами их распространения являются следующие:
В Северной Америке — южная часть Соединенных Штатов (Аризона, Техас, Новая Мексика, Калифорния) и Мексика, которая почти вся особенно богата различными формами кактусов и справедливо считается классической страной их распространения. В Центральной Америке и на Вест-Индских островах, с их влажно-жарким климатом, число кактусов резко уменьшается; здесь встречаются, главным образом, малосочные эпифитные формы (филлокактусы и др.). То же относится к бассейну р. Амазонки и большей части Бразилии.
В средней горно-степной и западной горной части Южной Америки число видов кактусовых снова сильно возрастает, причем для южно-американской флоры свойственны большей частью особые виды и даже роды. Наиболее богаты различными формами кактусов северная Аргентина. южная и северо-восточная Бразилия, Парагвай, Уругвай, Боливия и почти вся цепь Анд (Перу, Чили). Во многих местах кактусы встречаются здесь в громадных количествах, образуя целые леса и, так же как в Мексике, являются характерными для ландшафта растениями. При этом многие районы Южной Америки являются ещё очень мало исследованными, и экспедиции последних лет в малодоступные горные районы Боливии, Чили и особенно Перу дали громадное количество новых, доселе неизвестных видов.
Если мы обратимся к рассмотрению природных условий районов распространения кактусов, то прежде всего увидим, что почти все эти районы находятся в пределах жаркой тропической полосы. При этом часть из них лежит в пределах влажно-тропической зоны (побережья Мексики, Центральная Америка с Вест-Индскими островами, северное побережье Южной Америки, часть Бразилии). В этих районах встречаются, как было уже указано, почти исключительно малосочные эпифитные кактусы, к числу которых относится ничтожное меньшинство представителей рассматриваемого семейства (менее 10%).
Остальные районы распространения кактусовых, в которых встречается громадное их большинство (южные штаты США, Калифорния, Мексика, западное побережье и центральная часть Южной Америки), характеризуются жарким засушливым климатом, с крайне незначительными и притом неравномерно выпадающими осадками, так что нередко в течение нескольких месяцев при палящем зное здесь не выпадает ни одного дождя. В таких условиях обычные лиственные растения почти совершенно не могут существовать.
Но эти же условия способствовали возникновению совершенно особого типа растений — так называемых сочных растений, или суккулентов, куда относятся и кактусы. Характерным их свойством является способность накоплять и длительно сохранять внутри растений большое количество воды, за счет которой они могут переносить продолжительную засуху. Все своеобразие внешней формы кактусов теснейшим образом связано именно с этим свойством накопления и экономного расходования влаги.
Утолщенный, сочный мясистый стебель кактусов выполняет роль водохранилища. Благодаря отсутствию листьев резко уменьшается поверхность испарения; плотный покров стебля, у многих покрытый восковым налетом, и густо расположенные колючки и волоски также сильно замедляют отдачу воды, предохраняя в то же время стебель от слишком сильного действия горячих солнечных лучей. Выдающиеся ребра и сосочки также притеняют часть стебля от прямого действия солнца.
Поскольку кактусы, благодаря всем указанным приспособлениям, не в состоянии испарять воду достаточно быстро и в больших количествах, всякий избыток влаги (особенно при низкой температуре, когда процесс испарения замедляется еще больше) является для них губительным.
Хотя кактусы снабжены целым рядом защитных приспособлений от слишком сильного действия солнечных лучей, но все же они являются ярко выраженными световыми растениями. Поэтому при недостатке солнца (в северных широтах, в недостаточно светлых комнатах) кактусы не могут вполне нормально развиваться; они делаются мало стойкими, колючки их слабо развиваются и, кроме того, они делаются неспособными к цветению.