Ископаемые остатки кактусов пока нигде не найдены, поэтому об их происхождении можно только догадываться. Предполагают, что им не более 20 000 лет, и в таком случае кактусы — одна из самых молодых на Земле групп растений, которая и в наше время быстро развивается, непрерывно приспосабливаясь к меняющимся условием внешней среды. С точки зрения ботаника, у роз не колючки, а шипы. У некоторых других колючих кустарников, например, у боярышника, колючки образовались из боковых веточек. У кактусов в колючки превратились листья, и подобно нормальным листьям, колючки у кактусов развиваются из бугорков, которые появляются на верхушке стебля. Скорость, с которой бугорок превращается в колючку, как и величина самой колючки, во многом зависит от внешних условий.

В благоприятные для роста дни образуются более длинные колючки, в неблагоприятные — более короткие. Ночью колючка в длину практически не растёт, в результате этого на ней возникают низкие гребни. По расстоянию между соседними гребнями можно судить о величине прироста в течение дня. Если отрезать сформировавшиеся за один и тот же сезон роста колючки у двух рядом растущих растений одного вида и разглядеть эти колючки при большом увеличении, можно увидеть картину, напоминающую штрих-код на этикетках товаров: в благоприятные дни формировались более широкие «кольца», узкие «кольца» говорят о том, что день для роста был не самый удачный.