牡丹生长缓慢，株型小，株高多在0.5~2米之间;根肉质，粗而长，中心木质化，长度一般在0.5~0.8米，极少数根长度可达2米;根皮和根肉的色泽因品种而异;枝干直立而脆，圆形，为从根茎处丛生数枝而成灌木状，当年生枝光滑、草木，黄褐色，常开裂而剥落;叶互生，叶片通常为三回三出复叶，枝上部常为单叶，小叶片有披针、卵圆、椭圆等形状，顶生小叶常为2~3裂，叶上面深绿色或黄绿色，下为灰绿色，光滑或有毛;总叶柄长8~20厘米，表面有凹槽;花单生于当年枝顶，两性，花大色艳，形美多姿，花程式为:♂*K5C∞G2~5:1:2~5，花径10~30厘米;花的颜色有白、黄、粉、红、紫红、紫、墨紫(黑)、雪青(粉蓝)、绿、复色十大色;雄雌蕊常有瓣化现象，花瓣自然增多和雄、雌蕊瓣化的程度与品种、栽培环境条件、生长年限等有关;正常花的雄蕊多数，结籽力强，种籽成熟度也高，雌蕊瓣化严重的花，结籽少而不实或不结籽，完全花雄蕊离生，心皮一般5枚，少有8枚，各有瓶状子房一室，边缘胎座，多数胚珠，骨果五角，每一果角结籽7~13粒，种籽类圆形，成熟时为共黄色，老时变成黑褐色，成熟种子直径0.6~0.9厘米，千粒重约400克。