按其形状分为五个类型：
直立型：枝条直立挺拔而较高，分布紧凑，展开角度小，枝与垂直线的夹角多在30°以内。节间较长，新生枝年生长量在10～15cm，一般五年生株高40～50cm，高者达1m以上。如“首案红”、“紫二乔”、“姚黄”等。
疏散型：枝条多疏散弯曲向四周伸展，株幅大于株高，形成低矮展开的株形，枝条展开时与垂直线的夹角多在45°以上，新枝长，较软。如“赵粉”、“守重红”、“山花烂漫”、“青龙卧墨池”等。
开张型：枝条生长健壮挺拔，向四周斜伸开张，角度在上述两者之间，株形圆满端正，高矮适中，新枝年生长量6～8cm，一般五年生株高在30～40cm。如“状元红”、“银红巧对”、“金玉交章”等。
矮生型：枝条生长缓慢，节间短而叶密，枝条分布紧凑短小，年新枝生长量为2～4cm，一般五年生株高15cm高左右。如“美人红”、“罗汉红”、“海云紫”等为代表。
独干型：多为人工培植的艺术造型，具有明显的主干，主干高矮不等，一般在20～80cm。主干上部分生数枝，构成树冠（有的无树冠），形态古雅，酷似盆景，生长较慢，一般成型期需8年以上。如“十八号”等。
直根型：此类型的根深（四年生的牡丹根可入土80厘米以上），但根条稀疏，没有明显的主根，仅有几十条粗细均匀的粗“面条根”，根光滑、皮百，根上极少分生小根，根（加工后称“丹皮”）产量高，质量好。如“凤丹”、“赵粉”、“二乔”、“墨魁”等。这类牡丹多为药用兼观赏两用品种。
坡根型：此类根条粗细长短不一，分生侧根较多，交叉生长，俗称“鸡爪根”，多数入土较浅，斜坡角度大。如“青山贯雪”、“白玉”、“黄花葵”等品种，此类牡丹产丹皮质量、产量低于直根型，不适于药用栽培。
中间型：此类根条稀密适中，无明显主根，生有多数粗细均称、根皮光滑的“面条根”，平均入土深度在70～80cm，如“种生黑”、“姚黄”等，既可观赏，又可药用。
牡丹的叶柄凹处多为暗紫、紫红、灰褐、黄绿等不同颜色，叶柄也有粗细、硬软、长短之分，长者可达40cm，短者不过10cm；叶柄的长短，特别是叶柄和枝条夹角的大小因品种不同差异较大，同时对花的观赏价值影响也较大，叶柄与枝夹角大，叶面平展或下垂，叶也较稀，如“墨魁”，花朵均着生在叶丛之上，形成花美叶秀，相得益彰的观赏价值；相反，叶柄较短，叶柄与枝条夹角较小，因枝叶紧密，花朵常藏在叶丛中，造成“叶里藏花”现象，大大降低了观赏价值。
牡丹的芽外由6～8枚鳞片所包，所以牡丹芽又称“鳞芽”。牡丹以鳞芽越冬。牡丹的芽按功能和分化程度分为花芽、叶芽、潜伏芽和不定芽四种。
花芽：牡丹的花芽为混合芽，能抽枝、长叶、开花。着生在枝条顶端的称为“顶生花芽”，开过一次花的枝条，花茎便自行干枯回缩一段。着生在干枯花茎下部的叶腋间的花芽称为“腋生花芽”或“侧生花芽”。花芽一般都比较肥大饱满，剥除鳞片，可见“花胎”（即鳞芽内部的幼小花蕾）。
叶芽：叶芽只抽枝长叶，多数着生在花芽下部的叶腋间，也有着生在枝条顶端的，较花芽瘦小，萌发后发育成枝条。
潜伏芽：潜伏芽着生在新枝的最下部，形状瘪小，如粟粒，俗称“狗鳖”。平时不萌发，在花芽、叶芽或枝条受伤后才能萌发，其寿命较长，可维持10～15年之久。
不定芽：着生在根茎处的芽叫做“不定芽”。出土后抽生为萌蘖枝，俗称“土芽”。不定芽萌发力特强，是接穗、更新老枝（股）和增加新股的主要来源。不定芽当年不开花，生长旺盛者，在顶部当年可发育分化形成花芽，翌年开花。
牡丹在芽因品种不同在形状、颜色等方面均有差异，形态百出，各有特征。大体上有圆锥型、珍珠型、扁圆型、长锥型、鹰咀型等；各形状之间又有大小、鳞片的多少、芽质瘪瘦虚实等差别；颜色也有青绿、黄绿、土红、土黄、银灰、棕褐和不同程度的紫红等色；另外还有花色和混和色，是秋季分辨品种的主要依据。因此，单靠芽的形状、颜色等很难识别牡丹的品种，需靠长期耐心细致的观察，才能掌握每一品种鳞芽的特性。因当年生效枝上节间长短不同，着生芽数及新枝萌发力强弱也不同，分枝的习性也有明显差异但分枝上有以下类型：
单枝型：当年生新枝节间长，着生芽较少，仅在基部1～2节部位或第1～3节部位上生芽，并且这些新芽中，当年仅有一芽萌发成为当年生新枝，该类型一般株高枝稀，如“姚黄”等。
稠枝型：当年生新枝节间短，着生新芽较多，一般3～5个，新芽发枝力强，每个新芽在当年都能抽出形成短枝，枝多较稠、丛生。这类品种的植株一般较矮，分枝密。如“瑛珞宝珠”、“丹炉红”、“脂红”等。
牡丹叶互生，由叶片、叶柄组成。叶形、大小、色泽、质地等因品种而异可分为以下几类：
大形圆叶型：全叶大而圆，长40cm以上，宽25cm以上，小叶宽大，圆纯而肥厚，呈广卵形或卵形；侧小叶边缘缺少；叶面多平展。如“王红”、“大胡红”、“墨魁”、“首案红”等。
大形长叶型：全叶大小同前，但小叶较狭长，呈长椭圆形，质较薄，边缘缺刻少而尖，叶较稀而平展或下垂，如“银粉金鳞”、“冰凌罩红石”等。
小叶圆叶型：全叶较小，长约20～30cm，小叶短而厚，边缘缺刻少而圆纯。如“葛巾紫”、“蓝田玉”、“美人红”等。
小形长叶型：全叶大小同上，但小叶较狭，边缘缺刻尖而上卷。如“脂红”、“烟龙紫”等。
中形叶型：全叶中等大小，长约30～40cm，小叶长椭圆形，边缘缺刻多且较尖又上卷，叶多斜伸。如“假葛巾紫”、“状元红”、“大棕紫”等。
另外，还有特殊的叶形。如“三奇集盛”，每个叶柄上只生三枚不规律的圆形叶片，比一般品种少三分之二，为二回一出复叶；又如“肉芙蓉”、“大棕紫”，每一叶柄上着生三组叶片，分为顶五后六共十一枚小叶，比一般品种多二片。
牡丹叶的颜色以绿色、黄绿色为主，个别品种的叶有深浅不同程度的紫晕；有的叶面上还缀有紫色或黄色的斑点；叶背面多为灰绿色和浅灰色，个别的品种（如“鹤白”）茸毛特别多。
根据花瓣层次的多少，传统上将花分为：单瓣（层）类、重瓣（层）类、千瓣（层）类。在这三大类中，又视花朵的形态特征分为：葵花型、荷花型、玫瑰花型、半球型、皇冠型、绣球型（传统上把皇冠型和绣球型称为起楼）六种花型。这种分类方法比较直观地反映了花朵的各种变化形态。
有关牡丹专家学者与产区的科研人员一起，结合传统的分类方法，经多年实地观察研究及对牡丹花的解剖观察，摸清了花型及花朵构成的演化规律后，提出了新的花型分类，即把牡丹花型分为单瓣型、荷花型、菊花型、蔷薇型、千层台阁型、托桂型、金环型、皇冠型、绣球型、楼子台阁型。
单瓣型：花瓣2～3轮，10～15片，宽大平展，雄蕊200～300个，雌蕊4～6枚，雄、雌蕊发育正常，结实能力强。此类花型以“鸦片紫”、“石榴红”、“凤丹白”等品种为代表。
荷花型：花瓣4～5轮,20～25片,花瓣宽大,形状大小近似,排列清晰,雌蕊发育正常,结实能力强,但个别品种偶有雄蕊或雌蕊柱头瓣化现象。此类花型以“似荷莲”、“锦云红”、“玉板白”等品种为代表。
皇冠型：外花瓣2～5轮，宽大平展，雄蕊大部分或全部瓣化成细碎曲皱花瓣,瓣群周密高耸，形似皇冠。内花瓣排列不规则，瓣间常杂有正常雄蕊或退化中的雄蕊,瓣间也常残留有花药；雌蕊退化或瓣化，偶有结实。此类花型以“蓝田玉”、“胡红”、“姚黄”、“首案红”、等品种为代表。
绣球型：雄蕊充分瓣化，内外瓣形状大小近似，拥挤隆起，呈球形；雌蕊基本或全部退化或瓣化，无结实能力。此类花型以“豆绿”、“绿香球”、“雪映朝霞”等品种为代表。
菊花型：花瓣6轮以上，花瓣形状相似，排列整齐，层次分明，自外向内逐渐变小，并偶有瓣化，雌蕊5～11枚，正常生长或退化变小。有些品种柱头有瓣化现象，结实力较差，此类花型以“玫瑰红”、“丛中笑”、“银红巧对”、“锦袍红”等品种为代表。
蔷薇型：花瓣多轮，花瓣由外向内逐渐变小，雄蕊部分瓣化成正常花瓣，雌蕊退化变小或瓣化，结实力差。此类花型以“紫二乔”、“乌金耀辉”、“红霞争辉”等品种为代表.
金环型：外花瓣2～3轮，宽大平展，花朵中心有部分雄蕊瓣化成狭长直立大花瓣，中心花瓣与外轮花瓣之间有一圈正常雄蕊成金环状，雌蕊正常或稍有瓣化，具有结实力差。此类花型以极少，以“白天娥”、“俊艳红”、“粉面桃花”、“玉美人”品种为代表。
托桂型：外花瓣2～5轮，宽大整齐，部分雄蕊瓣化成细长花瓣，瓣端常残留有花药或花药痕迹，瓣间杂有正常雄蕊，排列不规则而稀疏，雌蕊正常或稍有瓣化，具有结实力。此类花型以“淑女装”、“娇红”、“仙娥”、“三变赛玉”等品种为代表。
楼子台阁型：下方花雄蕊瓣化较充分，与正常花瓣形状相似，雌蕊瓣化成正常花瓣或彩瓣；上方花花瓣略大，数量较少，雄蕊基本全部瓣化或退化；雌蕊瓣化成正常花瓣或彩瓣，有的品种退化消失。此类花型以“赤龙焕彩”、“盛丹炉”、“玉楼点翠”、“紫重楼”等品种为代表。
千层台阁型：下方花瓣4轮以上，花瓣排列整齐，形状近似，瓣间不杂有雄蕊和退化的雄蕊。雄蕊正常而量少，或偶有瓣化，雌蕊退化变小或瓣化；上方花瓣量少，平展或直立，雄蕊量少而变小，雌蕊退化变小或瓣化。此类花型以“菱花湛露”、“脂红”、“寿星红”等品种为代表。
果实种籽：单瓣花结骨果五角，每一果角结籽7～13粒，种籽类圆形。外果皮始为绿色，有毛，成熟时为蟹黄色，种籽为黄绿色，过熟时果角开裂，种籽为黑褐色，每公斤可称干种2400～3000粒。重瓣花一般结果1～5角，但种籽仅有部分成实，或完全不实；千瓣花类不结果和籽。性喜温暖、凉爽、干燥、阳光充足的环境。喜阳光，也耐半阴，耐寒，耐干旱，耐弱碱，忌积水，怕热，怕烈日直射。适宜在疏松、深厚、肥沃、地势高燥、排水良好的中性沙壤土中生长。酸性或黏重土壤中生长不良。
充足的阳光对其生长较为有利，但不耐夏季烈日暴晒，温度在25℃以上则会使植株呈休眠状态。开花适温为17～20℃，但花前必须经过1～10℃的低温处理2～3个月才可。最低能耐-30℃的低温，但北方寒冷地带冬季需采取适当的防寒措施，以免受到冻害。南方的高温高湿天气对牡丹生长极为不利，因此，南方栽培牡丹需给其特定的环境条件才可观赏到奇美的牡丹花。
阴阳平衡