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.

В подавляющем большинстве цветки белые, однако у некоторых, таких как гортензия крупнолистная (Hydrangea macrophylla), они могут быть синими, красными, розовыми и сиреневыми. У таких видов цвет часто зависит от уровня pH (водородного показателя) в почве: в кислых почвах лепестки приобретают синюю окраску, в нейтральных — бледно-бежевую, а в щелочных — розовую или сиреневую. Гортензии — одни из немногих растений, способных накапливать в себе алюминий, который выделяется из кислых почв и у некоторых видов образует соединения, дающие им синие оттенки.

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

Среди вьющихся видов наиболее известны Гортензия гортензиевидная (Hydrangea hydrangeoides) и Гортензия черешчатая (Hydrangea petiolaris)                                                                             Гортензии часто выращивают в садах в качестве декоративных растений из-за их крупных красивых соцветий. Особенно популярной в этом качестве является гортензия крупнолистная, имеющая более 600 сортов, многие из которых имеют только бесплодные цветки.

Почва должна быть плодородной. Гортензии предпочитают кислые почвы, поэтому их нередко сажают рядом с другими растениями, требующими кислую почву: вереском (Calluna), эрикой (Erica), водяникой (Empetrum). Гортензия любит тень и полутень, она страдает от прямых солнечных лучей, замедляет рост и развитие, её соцветия становятся мелкими. Сажать нужно весной, когда почва прогреется и минует пора ночных заморозков. При посадке вносят органические и минеральные удобрения. Почва должна быть рыхлой[2]. Для полива нужна мягкая вода, лучше дождевая, поскольку растение не выносит извести. Водопроводную воду нужно отстаивать, но даже это не всегда спасает от хлороза листьев. Каждый куст должен получать не менее двух вёдер воды в неделю. Обычно полив осуществляется утром или вечером, когда нет жаркого солнца[2].

Некоторые виды и сорта рекомендуют ежегодно обрезать во время появления почек, в противном случае кусты вытягиваются в длину до тех пор, пока под тяжестью собственного веса не прогибаются, после чего могут обломиться.

Все части растения содержат в себе цианогенные гликозиды и поэтому считаются ядовитыми — употреблять в пищу их противопоказано. Однако, случаи отравления редки, так как растения не выглядят привлекательными в качестве источника пищи.