Кустарники или маленькие деревья, соцветия которых состоят из крупных стерильных цветков с четырьмя окрашенными чашелистиками, похожими на лепестки, и мелких фертильных цветков.

Большинство видов являются кустарниками 1—3 м высотой, некоторые виды — небольшие деревья, остальные — лианы, забирающиеся по стволам других деревьев на высоту до 30 м.

Растения могут быть как листопадными, так и вечнозелёными, однако широко культивируемые виды умеренного пояса относятся к листопадным.

Цветут гортензии с весны до поздней осени. Цветки собраны на конце стебля в красивые шарообразные соцветия — щиток или метёлку. У большинства видов цветочные головки содержат два типа цветков: мелкие плодущие (фертильные) цветки в середине и крупные бесплодные (стерильные) цветки по краям. У некоторых видов все цветки плодущие и имеют один и тот же размер.

Плод гортензии — 2—5-раздельная коробочка с многочисленными мелкими семенами.

Гортензия любит тень и полутень, она страдает от прямых солнечных лучей, они замедляет ее рост и развитие, соцветия становятся мелкими.

Гортензии предпочитают кислые почвы, поэтому их нередко сажают рядом с другими растениями, требующими кислую почву. Не выносит извести.