荷花是多年生水生草本；根状茎横生，肥厚，节间膨大，内有多数纵行通气孔道，节部缢缩，上生黑色鳞叶，下生须状不定根。
叶圆形，盾状，直径25-90厘米，表面深绿色，被蜡质白粉覆盖，背面灰绿色，全缘稍呈波状，上面光滑，具白粉，下面叶脉从中央射出，有1-2次叉状分枝；叶柄粗壮，圆柱形，长1-2米，中空，外面散生小刺。花梗和叶柄等长或稍长，也散生小刺；叶柄圆柱形，密生倒刺。
花单生于花梗顶端、高托水面之上，花直径10-20厘米，美丽，芳香；有单瓣、复瓣、重瓣及重台等花型；花色有白、粉、深红、淡紫色、黄色或间色等变化；荷叶矩圆状椭圆形至倒卵形，长5-10厘米，宽3-5厘米，由外向内渐小，有时变成雄蕊，先端圆钝或微尖，雄蕊多数；雌蕊离生，埋藏于倒圆锥状海绵质花托内，花托表面具多数散生蜂窝状孔洞，受精后逐渐膨大称为莲蓬，每一孔洞内生一小坚果（莲子）；花药条形，花丝细长，着生在花托之下；花柱极短，柱头顶生；花托（莲房）直径5-10厘米。
坚果椭圆形或卵形，长1.8-2.5厘米，果皮革质，坚硬，熟时黑褐色；种子（莲子）卵形或椭圆形，长1.2-1.7厘米，种皮红色或白色。花期6-9月，每日晨开暮闭。果期8-10月。荷花栽培品种很多，依用途不同可分为藕莲、子莲和花莲三大系统。
荷花是古老的双子叶植物之一，同时又具有单子叶植物的某些特征。荷花的胚芽被鳞片包裹着，和单子叶植物相似。从花的结构看，荷花具有3、4层花被，外轮萼片状，内轮花瓣状，雄蕊多数，雌蕊离生，花粉粒为单沟舟形。莲的茎有明显的分节现象，地下茎节长满须根。这些都是单子叶植物的特征。荷花的芽为混合芽，人们所见的莲芽，是藕的顶芽以及各节腋芽的位置。根分为种子根和不定根两种，播种所出的由种子的胚根所形成的主根不发达，发挥功能作用的是不定根。荷花的茎就是藕，是荷花的地下根状茎，是荷花储藏养分和供繁殖的器官。荷花的花单生，两性，由花萼、花冠、雄蕊群、雌蕊群、花托、花柄等六部分组成。品种多样，花色丰富。