a) Rễ: Cây thanh long có hai loại rễ là rễ địa sinh và rễ khí sinh.
Rễ địa sinh phát triển từ lõi trong thân cây, phân bố ở tầng đất 0 - 30 em, có nhiệm vụ hút chất dinh dưỡng để nuôi cây. Rễ khí sinh mọc dọc theo thân trong không khí, bám vào trụ, giúp cây leo lên trụ đỡ.
b) Thân và cành: Thanh long là cây thân mềm. Thân và cành cây thanh long thường có ba cánh dẹp, màu xanh. Khi cắt ngang cành nhìn thấy có hai phần: bên ngoài chứa diệp lục, bên trong là lõi cứng hình trụ. Trong thân chứa nhiều nước nên thanh long có khả năng chịu hạn. Mỗi năm cây mọc 3 - 4 đợt cành.
c) Lá: Lá thanh long tiêu biến thành gai. Sát với gai có mầm ngủ có thể phân hoá thành hoa hoặc cành mới.
d) Hoa: Hoa thanh long thuộc loại hoa lưỡng tính, có kích thước lớn, chiều dài trung bình 25 - 35 cm. Cây thanh long thường ra hoa vào tháng 4 - 10; hoa nở vào ban đêm và tập trung vào lúc 20 - 23 giờ; từ lúc hoa nở đến lúc hoa tàn khoảng 2 - 3 ngày.
e) Quả thanh long to, hình bầu dục, khối lượng quả khi trưởng thành dao động khoảng 300 - 500 g tuỳ theo giống. Thời gian từ lúc nở hoa đến khi thu hoạch quả khoảng 22 - 30 ngày. Khi còn non, quả thanh long có màu xanh với nhiều tai lá xanh. Khi chín, quả có nhiều màu sắc khác nhau. tuỳ vào từng giống cây. Có ba loại quả thanh long: loại quả vỏ màu đỏ đến tím và thịt quả màu trắng; loại quả vỏ màu đỏ đến tím và thịt quả màu đỏ đến tím; loại quả vỏ màu vàng và thịt quả màu trắng.