Plus de la moitié de la quinzaine d’espèces rangées aujourd’hui dans les Sclerocactus (stricto sensu) montre des tiges masquées par un fouillis d’épines (« spines obscuring stems », Flora of North America) les protégeant efficacement d’éventuels prédateurs mais aussi et surtout des ardeurs du soleil dans leur biotope.
La morphologie des épines des Sclerocactus (stricto sensu) est marquée par une grande diversité de formes, de dimensions, de couleurs. Ces épines montrent des sections cylindriques ou triangulaires (Sclerocactus sileri), elliptiques ou en losange (Sclerocactus brevispinus). Elles peuvent être aussi plus ou moins fortement aplaties (Sclerocactus nyensis, Sclerocactus blainei, …). Sur 11 espèces du genre (polyancistrus, parviflorus, sileri, blainei, spinosior, whipplei, …), on peut voir sur une même aréole des épines à section cylindrique aux côtés d’épines à section triangulaire, elles-mêmes côtoyant des épines à section plate, toutes ces épines montrant pour les unes une pointe droite, pour les autres une pointe crochue en forme d’hameçon.
Les plus longues épines sont positionnées au centre des aréoles. Elles sont dites centrales. Les plus courtes épines occupent le pourtour des aréoles. Ce sont les radiales. Positionnées sur les aréoles entre centrales et radiales, quelques épines sont désignées sous le nom de latérales. On peut le plus souvent les assimiler aux épines centrales. 
Les épines centrales sont dites abaxiales lorsqu’elles pointent dans une direction opposée à celle de l’axe de la tige, souvent perpendiculairement à l’axe de celle-ci. Ce sont elles qui sont souvent terminées par une pointe en hameçon, sauf exceptions (glaucus, wetlandicus). D’autres épines centrales, les adaxiales, pointent au contraire dans l’axe de la tige, nettement érigées vers l’apex de la plante jusqu’à former avec la centrale abaxiale un angle de presque 90° (whipplei). Pour quelques espèces du genre (sileri, spinosior, parviflorus, blainei, whipplei, cloverae, glaucus), ces épines adaxiales sont les plus longues de toutes leurs épines centrales. Elles montrent le plus souvent une section fortement aplatie qui peut être mince comme du papier (papyracée), cette finesse les amenant à être plus ou moins torsadées sur toute leur longueur, à l’image d’un ruban. Sclerocactus parviflorus et Sclerocactus polyancistrus portent le plus grand nombre total d’épines par aréole dans le genre, nombre qui peut atteindre la trentaine, se départageant en une vingtaine d’épines radiales et une dizaine d’épines centrales.
Les plus grandes longueurs d’épines centrales se rencontrent sur Sclerocactus polyancistrus (10 à 13 cm), Sclerocactus parviflorus (7 à 9 cm), Sclerocactus blainei, Sclerocactus spinosior et Sclerocactus nyensis (4 à 6 cm) (Flora of North America). Même si ces longueurs maximales d’épines ne s’observent pas systématiquement sur tous les spécimens âgés, la tige armée d’épines de ces cactées peut montrer cependant une belle envergure. Hors épines, le diamètre des tiges des parviflorus peut atteindre 10 à 14 cm, et 9 cm pour celui des tiges des polyancistrus. Ces tiges couvertes de leurs épines vont alors s’inscrire dans un diamètre pouvant dépasser les 20 cm, une belle envergure pour des cactées qui restent de petite taille. Le spécimen de Sclerocactus polyancistrus photographié ci-dessous près de Goldfield, Nevada, avait une envergure voisine de 22 cm pour une tige qui, sans épine, approchait les 6 cm de diamètre. La longueur des épines qui le protégeaient représentait ainsi plus des 2/3 de son envergure. 
Les plus courtes épines centrales s’observent sur les Sclerocactus pubispinus (longueur de 2,5 à 5,5 cm), Sclerocactus glaucus (3 à 3,5 cm), Sclerocactus wetlandicus (2,5 à 3 cm). Deux espèces ne portent pas d’épine centrale ou très rarement une seule : Sclerocactus mesae-verdae et Sclerocactus brevispinus.
La coupe transversale des épines radiales des Sclerocactus montre généralement une forme cylindrique. Avec cependant deux exceptions. Les épines radiales des Sclerocactus polyancistrus et des Sclerocactus nyensis présentent le plus souvent une forme plate. Celles des Sclerocactus cloverae et des Sclerocactus brevispinus montrent une forme ovale ou en losange (Flora of North America). Les épines radiales des Sclerocactus sont disposées de deux façons sur les aréoles. Soit étalées de façon plus ou moins régulière, certaines légèrement érigées, quelques-unes plus ou moins proches les unes des autres (Sclerocactus brevispinus). Soit étalées de manière plus ordonnée, à l’image des rayons d’une roue comme sur Sclerocactus mesae-verdae, Sclerocactus wrightiae ou Sclerocactus pubispinus. Soit encore en forme de croix (Sclerocactus cloverae). Leur nombre par aréole est variable selon les espèces. Il va de 4 à 6 (Sclerocactus cloverae) ou de 6 à 8 (Sclerocactus glaucus) jusqu’à 10 à 15 sur Sclerocactus polyancistrus ou 10 à 14 sur Sclerocactus nyensis.
Les épines radiales sont majoritairement de couleur blanche avec parfois une pointe brunâtre à noirâtre (Sclerocactus pubispinus, Sclerocactus spinosior). Une exception concerne Sclerocactus mesae-verdae dont les radiales, comme les centrales, sont de couleur paille à ocre. Une couleur d’épines dont la tonalité est dans la continuité de celle, vert pâle un peu terne, de son épiderme. Une couleur qui est surtout à l’unisson de l’ocre de la terre poussiéreuse des badlands dans laquelle se rencontrent ces mesae-verdae. Sclerocactus mesae-verdae est ainsi une espèce qui se fond « jusqu’au bout des épines » dans son milieu naturel. 
De la même manière, les couvertures d’épines enchevêtrées des Sclerocactus spinosior ou, plus encore, des Sclerocactus blainei, épines tant centrales notamment papyracées que radiales toutes blanchâtres, sont à même par leurs teintes, leurs nombres et leurs tailles de se fondre dans le fouillis des herbes basses et sèches qui les accompagnent dans leur environnement naturel. La photographie ci-dessous prise à hauteur d’homme montre l’extrême difficulté à détecter sur le terrain des spécimens de Sclerocactus blainei (en l’absence de fleur) tant leur couverture d’épines se confond avec le tapis végétal qui les entoure. 
Voir aussi la suite Nature des épines et Clé de détermination.
