Morphologiquement, S. mesae-verdae présente une tige très typée par rapport à celle observée sur les autres espèces du genre, tige de forme sphérique ou ovoïde, de couleur vert très pâle, haute jusqu’à 11 cm pour 8 cm de diamètre sur les spécimens matures, avec une dépression très marquée au niveau de l’apex. Ses racines sont napiformes, contrairement à celles fibreuses des autres espèces.
Sa couverture épineuse ne masque pas la tige, composée le plus souvent de radiales sans la présence d’une seule centrale. Et si cette épine centrale de couleur brune est exceptionnellement présente, toujours unique, elle est alors orientée vers le bas de la tige avec une pointe en forme d’hameçon et longue de moins de 2 cm. Les épines radiales, au nombre de 8 à 14 par aréole, disposées en rayons au sommet du tubercule, sont de couleur paille et ne dépassent pas 1,5 cm de long. Ses racines sont napiformes, contrairement à celles fibreuses des autres espèces. Sa couverture épineuse ne masque pas la tige, composée le plus souvent de radiales sans la présence d’une seule centrale. Et si cette épine centrale de couleur brune est exceptionnellement présente, toujours unique, elle est alors orientée vers le bas de la tige avec une pointe en forme d’hameçon et longue de moins de 2 cm. Les épines radiales, au nombre de 8 à 14 par aréole, disposées en rayons au sommet du tubercule, sont de couleur paille et ne dépassent pas 1,5 cm de long. Les fleurs diurnes, apicales, de forme évasée à campanulée, sont de couleur jaune clair à crème. Les fruits courts cylindriques, sans écaille, de couleur verte puis ocre à maturité en se desséchant, sont le plus souvent indéhiscents. La floraison s’étale dans son habitat de mi-avril à mi-mai.
Pour une description plus complète et technique, on pourra se rendre sur le site de Flora of North America.