Цветки кактусов раскрываются к ночи, утром или после полудня и держатся от нескольких часов до нескольких недель. На одном растении сразу может открыться несколько цветков, иногда их бывает больше десяти, нередко 20–40. Маммиллярии часто зацветают венчиками в 2–3 ряда, целые букеты образуют ребюции, авлостеры, пародии, блоссфельдии, некоторые эхиноцереусы. Нередко карликовые растения имеют огромные цветки (Mammillaria theresae, М. saboae, некоторые нотокактусы и др.). Крохотный цереус из Аргентины Setiechinopsis mirabilis зацветает ночным душистым цветком на тоненькой ножке, часто превосходящим по размерам стебель. Самые крупные цветки — у цереусов, ползучих эриоцереусов, гилоцереусов, селеницереусов и других близких им кактусов. Как сияющая звезда, распускается ночью цветок знаменитой «царицы ночи» — селеницереуса крупноцветкового. Но такой же перламутровый блеск и упругость лепестков обнаруживается у цветка любого другого кактуса.
У большинства растений из этого семейства цветки симметричные, но у кактусов некоторых родов встречаются и с неодинаково развитыми лепестками. Узкотрубчатые цветки клейстокактусов, несмотря на название, которое носит растение (греч. kleistos — «закрытый»), приоткрыты. А вот у маленьких фрайлей, близких родственников пародий и нотокактусов, они часто не раскрываются и образуют плодики. Неохотно раскрываются или вовсе не открываются без парничка цветки гимнокалициумов. Их лепестки как будто сделаны из воска и могут держаться на стебле неделями. Если цветок этого растения имеет гладкую, голую цветоножку, то у многих других кактусов она покрыта ареолами с густой или редкой шерстью, щетинками, волосками или колючками. У бразиликактусов, ферокактусов, лейхтенбергии и некоторых других растений имеется даже волосистый веночек между внутренними лепестками и тычинками. Встречаются цветки на длинной ножке и совсем без нее; как, например, у редких видов навахоа из Аризоны или копьяпоа из Чили. Наружные лепестки (зепалии) имеют обычно коричневатую или зеленоватую окраску. Внутренние лепестки (петалии) могут быть желтыми, красными, розовыми, зелеными, фиолетовыми, белыми или почти коричневыми, а также неопределенной окраски, близкой к одному из названных цветов. Лепестки, часто окрашенные неравномерно, бывают заостренными, округлыми или даже бахромчатыми.
Тычинки и рыльце пестика нередко имеют различную окраску, благодаря чему серединка цветка выглядит многоцветной. Особенно впечатляют россыпи тычинок, когда они заполняют почти всю чашечку. В одном цветке некоторых кактусов их может насчитываться тысячи.
Цветки у кактусов в большинстве случаев обоеполые (исключение составляют Mammillaria dioica и группа уругвайских гимнокалициумов). Самоопыляемые цветки — не редкость и встречаются у нотокактусов, мелокактусов, маммиллярий, клейстокактусов, фрайлей, гимнокалициумов, у пародий, ребюций, авлостер и других кактусов. Среди известных самоопыляемых растений — Echinocactus grusonii, Matucana formosa, Blossfeldia liliputana, Setiechinopsis mirabilis, Cleistocactus smaragdiflorus, Notocactus ottonis. У некоторых кактусов самоопыление наступает не всегда. Среди неочилений встречаются виды, завязывающие при самоопылении ягоды, но не дающие семян. Видов кактусов, требующих перекрестного опыления, — большинство.
В природе цветки кактусов опыляются насекомыми, жуками, муравьями и даже птицами. Гибридизации между близкородственными кактусами обычно не происходит благодаря хорошей изоляции ареалов, наличию достаточного числа растений одного вида на местах произрастания, различию в календарях цветения. Крайне редко встречаются гибриды между далекими в родовом отношении кактусами. Вместе с тем многие сравнительно легко скрещиваются между собой, теряя естественные признаки и, следовательно, коллекционную ценность. Поэтому в условиях культуры приходится предпринимать специальные меры, чтобы избежать случайного опыления разных растений. В семеноводческих хозяйствах растения, склонные к гибридизации, обычно изолируют друг от друга, чтобы сохранить чистоту видов.
Если опыление состоялось, цветок кактуса засыхает до завязи. Большинство кактусов имеют нижнюю завязь, верхняя образуется только у переский, представляющих собой примитивную ступень в развитии растений этого семейства.
Завязь может сильно отличаться от созревшей ягоды. У одних видов кактусов плоды сочные, мясистые; созревая, они растрескиваются или растекаются; у других — менее сочные (полумясистые); у третьих — сухие, похожие в зрелом состоянии на коробочки; они могут выветриваться или отламываться от основания. Размер ягод колеблется у разных видов от нескольких миллиметров до 10 см. Различаются они и окраской.