铁线莲为毛茛科铁线莲属多年生草质藤本，由于其茎又细又硬，且多缠绕在其他植物或支撑物上，好似细铁丝；同时，其花整体上似盛开的莲花，故得名。铁线莲早在《花镜》就有“……，以其本细似铁线也……；一朵千瓣，先有包叶六瓣，似莲先开”的描述，据描述特征来看，此处应为重瓣铁线莲。

铁线莲园艺品种众多，花朵姿态优美、形态多样和颜色丰富，有“藤本皇后”的美誉。需要注意的是，其主要观赏部位——“花瓣”，并非是真正花瓣，而是由萼片发生瓣化而来（萼片瓣化形态在不同园艺种中差异较大），故铁线莲没有真正的花瓣‌。除“单瓣”品种外，还常见“重瓣”铁线莲，其“花瓣”数目众多，一般是外面“花瓣”较大，内轮“花瓣”较小，且数目更多。内轮的“花瓣”是啥？研究表明，重瓣品种除萼片花瓣化外，其全部雄蕊也发生瓣化（白色或淡绿色，较外轮萼片短），故使其整个花朵看起来更加漂亮、更加壮观。

铁线莲的园艺价值很高，明末清初诗人彭孙贻的“蕤宾为蒂锻为胎，百炼芙蕖火宅来；似逐旌阳仙树发，轻浮海港铁莲开；白毫叶叶光生座，素步盈盈迹印苔；采得若邪春一线，干将抱蕊棹歌回”、清朝诗人樊增祥的“跗萼细牵墨线，花心双套瑶卮”的描述均写出了铁线莲美妙的姿态。铁线莲的其他植物学特征如下：茎具六条纵纹，节部膨大，被稀疏短柔毛；二回三出复叶，叶片顶端钝尖，基部圆形或阔楔形，全缘；花单生叶腋，萼片6枚，甚至更多，颜色丰富，有白、红、紫、黄、蓝以及复色等；萼片倒卵圆形或匙形，密被绒毛；雄蕊紫红色，花柱短，柱头膨大成头状（植物描述参考中国植物志）。