Sbírka sukulentních a xerofytních (suchomilných) rostlin je velmi cenná, protože obsahuje mnoho rostlin se známým místem původu. Rostliny jsou vysazeny v expozičních plochách skleníku Fata Morgana a také v expozici Svět sukulentů v severní části areálu. V rámci větších tematických výstav jsou představovány i velmi vzácné druhy se specifickými nároky na péči, které nemohou být trvale umístěny v expozicích. Nejvíce jsou ve sbírce zastoupeny rostliny z Madagaskaru, které mají díky známému původu a s ohledem na rychlost devastace tamní přírody mimořádný význam.
Sbírka obsahuje téměř 1 200 druhů, nejen známé tlustice, aloe, agáve, kaktusy nebo pryšce. Zastoupeni jsou i příbuzní barvínků, révy vinné, ibišků, zvonků, tykví, voděnek, šruch, fíkusů, trubačů a třeba také pampelišek, které důvěrně známe z naší přírody, zahrad i bytů. Další rostliny jsou příbuzné tropickým ananasům, kešu oříškům nebo sezamu. Ostatní patří do méně známých tropických a subtropických čeledí.
Významná je sbírka rodu Pachypodium, která kromě jednoho západoafrického druhu obsahuje všechny jeho zástupce. Najdeme v ní tedy i velmi vzácný a nedávno popsaný druh Pachypodium enigmaticum. Mnoho rostlin bylo nakupováno přímo na Madagaskaru, takže známe přesnou lokalitu jejich původu. Rovněž sbírka sukulentních pryšců a příbuzného rodu dávivců (Jatropha) stojí za pozornost. Najdou se mezi nimi téměř 20 metrů vysoké exempláře, trnité keře i rostliny s řepovitými kořeny. Ze semen získaných v rámci výměny mezi botanickými zahradami a z nákupu na Madagaskaru se nám podařilo vypěstovat horský madagaskarský druh pryšce Euphorbia quartziticola, který se ale pěstuje jen velmi obtížně. Pokud jde o velikosti druhů, pěstujeme největší známý druh Aloe barberae z jižní Afriky, který v přírodě dosahuje výšky až 18 m. Takové výšky však v umělých podmínkách nikdy nedosáhne. Naopak nejdrobnější druhy mají průměr růžice kolem 5 cm a zařadit sem můžeme africkou Aloe saundersiae a madagaskarské Aloe descoingsii či Aloe parvula. Za zmínku stojí také soubor rostlin z málo početné čeledi didiereovitých (Didiereaceae) z Madagaskaru a Afriky. Patří do ní jen 22 druhů rostlin, v naší sbírce jich najdete celkem 12. Raritou mezi sukulenty je jediný zástupce čeledi zvonkovitých (Campanulaceae), kriticky ohrožená Brighamia insignis z havajských suchých lesů. Opyloval ji dnes již vyhynulý lišaj, a tak i v přírodě je produkce semen závislá na umělém opylování.
Ve sbírce opylujeme rostliny uměle a semena pak slouží nejen k výměně mezi botanickými zahradami, ale také k rozšíření sbírky o mladé exempláře. Mnohdy totiž jde o rostliny, které jsou v přírodě ohrožené. Některé druhy jsou dokonce ve sbírkách častější než na původních lokalitách v přírodě.
Mnoho sukulentních rostlin je velmi vzácných a chráněných. Pocházejí z oblastí, kde je příroda rychle devastována, hlavně přičiněním lidí.