“根”肉质、粗而长，中心木质化，长度一般0. 5——0.8米，初生根为白色、后变为黄色（褐色）。根型有直根、坡根、中间型根。株高多在0.5——2米之间，枝干圆型，直立而脆，当年新枝干表面光滑，多年生枝干表面褐色，常开裂而剥落，株型有直立、疏散、开张、矮生、独干五种类型。
“叶”为二回三出复叶，互生，叶上面深绿色或黄绿色，下为灰绿色，光滑或有毛。叶可分大型圆叶、大形长叶、小叶圆叶，小形长叶、中形叶等叶型。总叶柄长8——20厘米，表面有凹槽，花单生、长于当年枝顶，两性、色彩艳丽、形态多姿，花的颜色有十大色、分白、红、黄、粉、紫红、紫、墨紫（黑）、雪青、绿、复。
“花”传统上分，有单瓣类、重瓣类、千瓣类，根据花朵的形态特征又可分为：葵花型、荷花型、玫瑰花型、皇冠型、绣球型、半球型。花的雄蕊多数，结籽力强，种子成熟度也高，雌、雄若瓣化严重时，结籽少或不结。骨葖果五角，每果结籽7——13粒，椭圆形，成熟时呈黄色，老时变黑褐色，千粒重约400克。
“种”成熟时呈黑色或棕黑色，由种皮、胚和胚乳3部分构成，是典型的有胚乳种子。种皮较厚，坚硬革质，一端有明显种脐，附近一侧有一种孔。胚乳占种子的绝大部分，胚和胚乳的比例为1：200，呈半透明状，脂质性，正中央有一明显的裂隙。胚较小，高度约为种子的1/3，位于胚乳中央一端。圆锥状的胚根伸出胚乳顶端，伸进种胚之中。子叶2片，呈卵圆形，伸入在胚乳中央的裂隙之中，内部的形成层束明显，两片子叶中间有一小的胚芽，胚轴粗短，子叶宽度明显大于胚轴的直径，但厚度较小。
“生态习性”牡丹对其生态因子-温度、湿度、降水、光照、风霜、土壤的综合运用中所起的作用不可替代，但在某一发育阶段中有的因子是起主要作用的。据其习性，可以看出牡丹生存条件中湿度（土壤湿度和大气湿度）是起主导作用的。牡丹性宜燥惧湿，宜栽植在地势干燥，排水良好、土层深厚，疏松肥沃的中性或微碱性（ph值在6.5——7.5）沙壤土中，才能根深叶茂，花大色艳。
温度在牡丹个体发育中，有着非常重要的作用，枝叶不到一温度不会发芽生叶，没有一定的温度积累，花朵就不会开放，不达到一定的温度，种籽也不会生根。牡丹对栽培的土壤条件，可以忍受干旱、瘠薄的土壤，但如果不断改善栽培，使之土层深厚，疏松肥沃，则能更有利于其生长发育。由于自然选择的结果，使牡丹还具有“春发枝，夏打盹，秋生根、冬休”的习性。