减少水分蒸腾是植物抗旱的有效方式。为了节省水分，有的叶子退化成针状或棘刺，有的生有茸毛，有的体表披上一层角质或蜡质，有的叶子还会拳曲、闭合。很多植物的枝干表面变成白色或灰白色，以反射太阳光；表皮气孔变得稀少下陷。白天关闭，以减少水分蒸腾。
生长在我国北方草原上的野莴苣，为了减少水分的散失，叶片不是以平面向着太阳，而是像刀刃似地向上，这种与地面垂直的叶子，大致按南北方向排列，好像磁针一样，而被称为“植物指南针”。叶片的这样排列，既可避免酷热阳光的灼晒，又可接受清晨或傍晚的斜射光。由于这类植物的叶片的背、腹面几乎受到等量的光照，所以两面都能进行光合作用，制造有机养料。无独有偶，槐树的叶片更为巧妙。槐树的叶面积较大，叶片薄，又没有厚的角质层和蜡层覆盖，这些都是保持水分的不利因素。但它的小叶能随太阳转动：每当旭日东升，小叶向两侧水平舒展，日渐正午、太阳直射时，小叶逐渐向上竖起，待到夕阳西下，光照变弱，小叶又慢慢张开。槐树借助小叶的运动，躲避了骄阳的灼伤，减缓了水分的蒸腾。如果窥探细胞内幕，甚至还可发现叶绿体也会随光的强弱变化而进行一定的运动。在弱光下，叶绿体用它们扁平的正面向光，以接受最大的光量；在强光下，就用它们狭小的侧面向光，同时叶绿体向细胞侧壁移动，这样可避免由于过度强烈的阳光照射而引起结构和功能的破坏。更为有趣的是树姿奇特的光棍树，终年不长叶子，只有光溜溜的树杈。这是因为该树的故乡在炎热的非洲干旱地区，那里长年无雨，异常缺水，为了减少水分的逸散，它们的叶子逐渐变小，甚至消失，而树枝都变成绿色，以代替叶子进行光合作用。
贮藏水分以备不测是植物抗旱的绝招。有些植物的叶子不但退化成针状或棘刺状，以减少蒸腾，而且营养器官变得肥厚多汁，以自身储藏水分。猴面包树生长在非洲东部的热带草原里，成龄大树一般高约25米，而直径却达5米，有的甚至超过10米，远远眺望，犹如巨大的酒瓶，在干旱的时候树上不长叶子，一到雨季，才开始长叶，开花，结果，同时大量吸水，储藏在肥胖的树干里，以备旱季用。生长在墨西哥沙漠的仙人掌像一座座巨大的烛台，通常有10～15米高，粗得一个人都难以合围，花的直径达22厘米，体内水分竟含95%以上，在它巨大的身躯里，能贮藏一吨以上的水，当旅行者缺水时，打开它的躯干，就可饮到清澈的淡水，能免遭渴死的厄运。所以有“沙漠里的甘泉”之美名。生长在南美洲草原上的纺锤树，树高可达30米，躯干很像一个大萝卜，最粗的地方直径可达5米，其内可贮存两吨多水，旱季缺水时，可管用哩。
强大而多样的根系是植物抗旱的保证。在干旱的草原上降雨量极少，水分蒸发极快，雨水往往只能润湿土壤的表面，下层的土壤却很干燥，这些地方生长的针茅、隐子草和沙蒿，都长着入土不深、分枝极多、平铺在土表层的根系。沙拐枣的垂直根系较浅，水平根系则长达十几米，只要地面上有一点点水分，它就能充分吸收。在干旱的沙漠地区，植物的地上部分大大缩小，地下部分却大大增加，主根扎得很深，一株不到半米高的白刺，主根长13米多，侧根长6米以上，根幅14米，相当于冠幅的30多倍！骆驼刺的茎叶长得特别矮小，但它的根却钻到土下30米之深，据计算，骆驼刺的根的总面积要超过它的地上部分几千倍呢！胡杨的根繁殖能力十分惊人，一株壮龄的胡杨，十五年内串根滋生的大小幼树可达一千多株。
缩短生命周期，逃避干旱是植物抗旱的妙法。有些沙漠地区，雨水集中在较短的一个时期，不过数十日，有的植物居然能利用这数十日的降雨过程完成生命周期，巧妙地逃避干旱季节。北非撒哈拉大沙漠的齿子草，它的种子只要稍有一点雨水，就萌发，生长，开花，结实，整个生命周期只有几个星期。开花时，如果空气干燥马上闭合，一旦湿润，花又张开。木贼在降雨后10分钟开始萌动，10小时后即可钻出沙层而茂盛地生长起来，全部生命史只有二三个月。更令人惊奇的是，秘鲁有一种会走动的卷柏，当天气过于干旱时，它的根就会自动折断，植株卷缩成一个小球，风吹球动，滚到水分充足的地方就会停下来重新生根，长成新的植株；当水分不够时，又开始旅行生涯，故有“旅行植物”之称。
忍耐干旱是植物的抗旱生理特征。有些植物所以能忍耐严酷的干旱，关键在于原生质在失水时保持部分结合水。结合水以近似于结晶水的状态存在，不易丢失。这样，它们在干旱时，光合作用减弱不多，蛋白质水解的速度也减慢不多。抗旱的小麦品种在干旱不利的条件下，其胚中的mRNA（信使核糖核酸)失活，但不消失，一旦有水分供应，立即出现正常的mRNA，恢复合成蛋白质。