Многолетнее травянистое, полукустарниковое или кустарниковое растение с несколькими стеблями (стволами) высотой до 1 м. Корневище крупное с мощными, утолщенными, шишкообразными корнями.
Почки с немногочисленными, черепичато налегающими друг на друга чешуями. Листорасположение очерёдное. Листья непарно перистораздельные или тройчатые, с широкими или узкими долями, тёмно-зелёные, реже сизые, осенью жёлтые, бурые, красноватые или тёмно-фиолетовые.
Цветки диаметром до 15—25 см, одиночные, с чашечкой и венчиком. Чашечка остающаяся, более или менее кожистая, из 5 тёмно-зелёных или красноватых чашелистиков; лепестки в числе 5, реже более, крупные, много крупнее чашелистиков, широкие, на конце часто выщербленные, белые, розовые, красные, кремовые или жёлтые, иногда с тёмными пятнами при основании. Тычинки многочисленные; пестиков 1—8, сидящих на мясистом диске.
Плод — сложная многолистовка звёздообразной формы. Каждая листовка открывается по шву и имеет несколько семян, прикрепленных к краю брюшного шва. Семена крупные, округлые или овальные, чёрные или чёрно-бурые, блестящие.
Все виды рода Paeonia можно распределить на две группы в зависимости от числа хромосом: 10—20 (диплоидное число) или 5—10 (гаплоидное число). Для селекции принадлежность к определенной группе имеет важное значение. От скрещивания диплоидных видов и сортов пионов с тетраплоидными, и наоборот, получают триплоидные гибриды F1. Из-за непарного числа хромосом мейоз у триплоидов абсолютно неправилен, поэтому они стерильны. Следует отметить, что в F1 обычно в большей степени проявляется гибридная мощь потомства. Эффект гибридной мощи, или гетерозиса, заключается в превосходстве гибридов F1 по ряду признаков и свойств над исходными родительскими формами. Гетерозис может проявляться по одному или нескольким признакам. Вегетативное размножение пионов позволяет отобрать и закрепить любую ценную стерильную форму[9]
