Las flores aparecen generalmente desde finales de primavera hasta el verano. Son grandes, blancas o ligeramente amarillentas y pueden superar los 20 cm. Se abren al anochecer y permanecen abiertas durante unas horas, desprendiendo un aroma que ayuda a atraer a sus polinizadores
En sus zonas de origen, la pitahaya puede ser polinizada por murciélagos y polillas nocturnas, aunque dependiendo de la especie también intervienen otros animales. Los polinizadores transportan el polen desde las anteras hasta el estigma de otra flor. Algunas variedades son autoincompatibles, por lo que necesitan polen de otra planta genéticamente diferente para producir frutos
Cuando no hay suficientes polinizadores, es muy habitual realizarla a mano. Se recoge suavemente el polen de las anteras con un pincel pequeño y se deposita sobre el estigma, que es la estructura situada en el centro de la flor. Lo ideal es hacerlo durante la noche, cuando la flor está completamente abierta. Para variedades autoincompatibles conviene utilizar polen procedente de otra planta.
