1、生命周期与年周期
牡丹在其整个生命（活）过程中，具有两个周期性的变化。一个是生命周期的变化；另一个是年周期的变化。
牡丹生命周期的变化也象其它高等植物一样，具有阶段性。生命始于胚的形成，而终于植株的死亡。中间需经过胚胎（种籽成芽）阶段、幼年阶段、弱年阶段、壮年阶段和老年阶段。胚胎阶段开始于胚的形成，止于种籽发芽，中间需经过0～10℃的低温60～90天；幼年阶段由种籽发芽到实生苗生长第二年，此阶段地下根生长快而明显，地上部分生长缓慢，仅生出3～5片小叶；弱苗阶段从实生苗生长第三年开始到开花，中间需要经过2～3年，此阶段地上地下生长迅速，根部变粗变长，地上开始茎并开花结籽，较肥沃的地块可进入开花结籽的盛期，根部生长充实，皮厚粉足，丹皮酚含量最高，可收刨牡丹根加工入药；壮年阶段从实生苗开始开花到茂，花大色艳，树姿优美，是最佳观赏时期；老年阶段开始于生长发育的第15年，即所谓，“牡丹籽生者，二年曰幼，四年曰弱，六年曰壮，八年曰强。”“分栽者，一年曰弱，二年曰强，八年曰艾，十二年曰耆，十五年日老。”但是，牡丹生长开花15年后，并不意味着牡丹整个生命周期快结束了，而是说它的旺盛开花从而转弱了。如果花农能细心培育、加强管理，牡丹生长四、五十年乃至百年以上也是常有的。
1962年在泰山红门东侧院内，就有一株七、八十年以上的老牡丹，株高114厘米，干粗3～3.5厘米，仍年年开花；河南省洛阳卫坡乡卫族祠堂院内有“洛阳红”一株，高190厘米，干粗20厘米，据说已有二百余年了；山东省菏泽牡丹赵楼村西南石坊前（用石柱建成的陵门）有两株二百多年生的“脂红”品种，当地称“牡丹王”株高丈余，树冠近两丈，干粗4～5寸，枝叶茂盛，生长正常，开花数百朵。夏季人们能在下面乘凉，儿童能在树干上玩耍。此外，北京故宫博物院后花园、中山花园等处所培养的牡丹老株，其栽培历史也多在六、七十年以上。
牡丹周期的变化，根据它的活动规律显然可以分为两个不同时期，即生长发育期（包括生殖）与相对休眠期。生长发育期即从每年春季2月间鳞芽萌动开始到10月底叶片枯落为止；相对休眠期则从枯叶时起到翌春芽萌动为止。
2、生长特性
春季气温升高稳定在3.6℃以上时，包有鳞片的芽开始萌动膨大，顶端开裂，露出叶尖和出现花蕾。60℃以上叶芽抽茎放叶，花芽萌动抽出花茎，茎上长叶，顶端开花。花谢后在叶腋处又重新开始分化出花芽，花芽分化一般从4月底或5月初开始，9～11月间基本形成。
花茎为一年生枝，其长度即为枝条的年生长量。年生长量因品种或栽培地带的不同而有差异。一般来说，牡丹的年生长量为10～30厘米，花茎当年不能全部木质化，冬季到来之前从上向下干枯一段，实际长度仅为年生长量的三分之一或二分之一，即所谓“年长一尺缩八寸”。牡丹芽萌发后，鳞片开始脱落留下鳞芽痕，所以，可根据鳞芽痕来鉴定牡丹株龄的太小。
3、花芽分化特性
牡丹开花后在果实、种籽发育的同时，新的花芽也随之开始分化。单瓣花芽分化需要的时间短，复瓣花芽分化需要的时间长。一般来说，单瓣品种只段三个半月即8月底9月初就完成花芽分化；而重瓣品种的花芽分化较慢，有的要经过5～10个月才能完成花芽分化的全过程。