Разные виды клематиса меж собой сильно различаются. Данная культура представлена кустарниками, полукустарниками, травянистыми растениями, однако большинство видов являются лианами. У клематиса имеется 2 типа корневой системы: мочковатая и стержневая (такие растения плохо переносят пересадку). Стебли текущего сезона тоненькие, у деревянистых видов данные побеги граненные, а у травянистых ― округлые и зеленого окраса. Развитие подобных побегов происходит из надземных почек старых стеблей либо из подземной части куста. Листовые пластины бывают простыми либо сложными (в состав входят 3, 5 либо 7 листьев), они парные. Как правило, листва имеет зеленый окрас, однако есть виды с пурпурными листьями. Цветки обоеполые, они входят в состав соцветий, которые могут иметь щитковидную, полузонтиковидную либо метелковидную форму. Встречаются виды и с одиночными цветками. Лепестки на самом деле являются чашелистиками, на цветке их может быть 4–8 штук. У махровых цветков бывает до 70 лепестков. У простых цветков в центральной части имеется большое количество пестиков и тычинок, благодаря чему середка внешне схожа с мохнатым пауком, при этом она зачастую обладает контрастным окрасом. Цветки могут быть окрашены в самые различные цветовые оттенки: от бархатно-синего до голубоватого, от темно-красного до розоватого, бывают также виды с белым и желтым окрасом. Продолжительность жизни одного цветка от 15 до 20 дней. Большинство сортов имеют запах похожий на жасмин, примулу либо миндаль. Плод представляет собой большое количество семянок.
