Les espèces du genre Pediocactus sont composées d'une tige verte (vert foncé ou vert bleuâtre selon les espèces), quasi hémisphèrique, de taille variable (1 à 20 cm de haut ; 1 à 15 cm de diamètre).
Ces cactus sont épineux mais le nombre, la couleur et l'orientation des épines varient en fonction des espèces ; elles peuvent être droites ou incurvées, lisses ou rugueuses. Il y a en général de 0 à 10 épines centrales grises à blanc pâle de 5 à 32 mm de long et de 3 à 35 épines radiales rougeâtres à blanchâtres, de 1 à 21 mm de long.
Les fleurs (solitaires ou multiples selon les espèces) sont situées à proximité de l'apex, leur couleur va du blanc ou jaune au rose ou magenta. Elles sont campanulées, et mesurent de 10 à 25 mm de diamètre.
Le fruit est sphérique ou ovoïde ou en forme de court cylindrique ; sa couleur peut-être rose clair, vert ou jaune verdâtre. Sa déhiscence est verticale. La graine est sphérique ou ovoïde, de couleur brun sombre.