Le Hydrangea sono tutte arbusti legnosi a foglia caduca, la cui scorza con l'età si squama. La maggior parte ha un portamento eretto, tra queste le più grandi possono raggiungere una dozzina di metri, le più piccole neanche un metro.
Alcune specie sono rampicanti e si attaccano per mezzo di radici aeree, possono raggiungere anche una ventina di metri di altezza.
Le foglie, generalmente caduche (ad eccezione della H. Seemannii), sono sempre opposte.
Il fiore in realtà è un'infiorescenza, formata da fiori fertili al centro e fiori sterili lungo il bordo esterno. I primi sono piccolissimi e insignificanti, mentre i secondi - grazie ai loro sepali colorati molto più sviluppati - svolgono il ruolo ornamentale nell'infiorescenza.
Le forme delle infiorescenze possono essere: piatte, globose, a panicolo.
In natura la maggioranza delle specie porta infiorescenze piatte, in cui i fiori fertili sono in numero maggiore.
Le infiorescenze globose non sono altro che una modificazione dei primi, dove i fiori sterili sono diventati maggioritari. Questa forma globosa, risultato di un' anomalia genetica, si trova molto raramente in natura, mentre tra le varietà orticole è la forma più frequente. Le specie del genere H. crescono allo stato naturale in Asia e nel continente americano. In America del Nord abbiamo le H. arborescens, le H. quercifolia e le H. radiata.
In Asia, il Giappone è il paese dove hanno origine la maggior parte delle specie e delle cultivar di H. macrophylla e di H. serrata. Numerose specie provengono anche dalla Cina e dal Tibet.
La H. Seemannii è la sola specie originaria del Messico.
Le specie H. paniculata e H. quercifolia hanno infiorescenze a panicolo. Nelle specie botaniche, queste hanno pochi fiori. sterili, mentre i cultivar presentano una maggioranza di fiori. sterili.
I colori delle H. vanno dal blu al rosso, passando per tutte le sfumature intermedie possibili, dal più chiaro al più scuro. Non esistono né il colore giallo né l'arancio.
Il colore bianco è il risultato di assenza di pigmenti. Certi fiori possono essere di un bianco sporco o giallo pallidissimo, si tratta, in questi casi, di una leggera presenza di pigmento verde, la clorofilla.
Le H. arborescens, H. paniculata, H. quercifolia sono sempre bianche.
Nelle specie colorate, il colore varia a seconda dell'acidità del suolo.
In un terreno molto acido i fiori saranno blu. In un suolo meno acido, violetti o malva. In un suolo quasi neutro, rossi o rosa. In realtà, non è l'acidità del terreno che fa virare i pigmenti verso il blu, ma l'alluminio che non può essere assimilato dalle radici che in presenza di acidità del suolo. E' per questo motivo, che per ottenere delle ortensie a fiore blu intenso, bisognerà disporre o creare un terreno al tempo stesso acido e ricco di alluminio.