Les Paeoniaceae, parfois dénommées Peoniaceae, ne se composent que du genre éponyme
Paeonia. Ce sont les pivoines, souvent plantées à titre ornemental. La famille est originaire des régions tempérées de l'hémisphère nord, principalement du sud de l'Europe, de Chine et du nord-ouest de l'Amérique du nord.
Ce sont des plantes herbacées rhizomateuses non persistantes, ou des arbustes caducs. Les racines sont charnues ou tubéreuses. Les feuilles, alternes et exstipulées, sont composées de plusieurs folioles : elles sont uni- à triternées ou uni- à bipinnatifoliées. Les folioles sont simples ou diversement lobées.
Les fleurs sont actinomorphes et bisexuées, généralement solitaires et terminales. De grosse taille (14 cm de diamètre chez
Paeonia officinalis), elles ont apparence plutôt globuleuse. Il peut y avoir 1-6 bractées foliacées ayant l'allure de sépales verts et persistants.
Il s'agit d'une fleur encore hémicyclique. Il y a 2-9 sépales libres et variables en taille et en forme, et 4-13 pétales libres, généralement de grande taille.
Les étamines sont nombreuses, jusqu'à 230, et portent des filets souvent colorés et des anthères biloculaires à déhiscence longitudinale extrorse. Le disque nectarifère est charnu ou coriace, annulaire ou englobant partiellement les carpelles chez les espèces arbustives. Les 1-5 carpelles sont libres, glabres ou pubescents, charnus, surmontés chacun d'un stigmate épais et contiennent de nombreux ovules bisériés le long de la soudure ventrale.
Le fruit est composé de 2-5 follicules coriaces contenant plusieurs grosses graines rouges devenant noires et brillantes à maturité. Elles sont dotées d'arilles, d'un albumen abondant et d'un petit embryon.
Les
Paeonia était classiquement inclus parmi les
Ranunculaceae, où elles formaient la tribu des Paeonieae. Mais Corner, en 1946, fit remarquer que cette famille était plus proche des
Dilleniaceae. De récentes recherches corroborent son point de vue.