Ce sont des plantes herbacées aquatiques annuelles ou vivaces, immergées, flottantes ou émergées. Les tiges peuvent être des rhizomes, des stolons, ou érigées et non ramifiées.Elles sont souvent enveloppées par des bases foliaires engainantes. Les racines sont fibreuses. Chez les espèces flottantes comme Eichhornia crassipes, ce sont les pétioles gonflés qui permettent le flottement. Les feuilles sont opposées à rosulées, distiques, avec des limbes emergés ou immergés lancéolés à largement ovales ou linéaires. Chez Hydrothrix, elles sont réduites à des pseudoverticilles en forme de poils. Chez les espèces vivaces, la fragmentation des tiges et des stolons est une méthode de reproduction végétative commune.

Les fleurs, parfois solitaires, sont assemblées en racèmes, panicules, épis ou ombelles, souvent axillées par une bractée spathacée ou tubulaire. Elles sont bisexuées, et actinomorphes ou zygomorphes : la morphologie florale est exceptionnellement variée pour une si petite famille.

Le périanthe est composé de 2 verticilles de 3 segments pétaloides, libres ou soudés en un tube à leur base. Il y a 3 ou 6 étamines, sur 1-2 verticilles, réduites à une seule chez Hydrothrix), égales ou non. Les anthères sont biloculaires, à dehiscence introrse et longitudinale. L'ovaire est supère et triloculaire, avec 3 carpelles soudés, à la placentation axile et de nombreux ovules, ou uniloculaire, ne renfermant qu'un seul ovule sur un placenta pariétal. Les ovules sont pendants et anatropes. Le style est unique, et le stigmate capité ou trilobé.

Les fruits sont des capsules à dehiscence valvaire ou des nucules. Les graines ont un embryon droit et un albumen abondant.

Les genres Eichhornia, Pontederia et Reussia ont des espèces qui ont une heterostylie trimorphe, et les grains de pollen produits par ces 3 niveaux d’anthères sont de tailles différentes. Monochoria, Heteranthera et Scholleropsis ont des espèces aux étamines dimorphes, mais dont les styles sont de longueur constante. Après la floraison, l’axe floral des espèces d’Eichhornia, Pontederia, Reussia et Monochoria se courbe vers le bas et les fruits mûrissent sous la surface de l’eau.

Certaines espèces ont des systèmes de pollinisation intéressants. Les fleurs aériennes des espèces tristylées sont pollinisées par les insectes et ont des signaux indiquant l’emplacement du nectar sur les pièces du périanthe. Il existe une association étroite entre les populations nord-américaines de Pontederia cordata et une petite abeille solitaire nommée Dufourea novae-angliae. La floraison de la plante coïncide avec l’émergence de l’abeille, et celle-ci ne semble visiter aucune autre plante pour le nectar ou le pollen.

Excepté Eichhornia crassipes et Pontederia cordata qui sont cultivées comme plantes aquatiques ornementales, la famille n’est pas particulièrement utilisée par l’homme. Ses membres sont cependant des plantes adventices.

L’espèce flottante Eichhornia crassipes, la jacinthe d’eau, étant la plus répandue. Originaire des bassins de l’Amazone et de l’Orénoque, cette plante aquatique a été cultivée dans tous les pays chauds pour orner les pièces d’eau. Rapidement, elle s’est répandue dans les cours d’eaux, devenant une nuisance dans de nombreux pays. En effet, hors de son pays d’origine, elle se multiplie très rapidement ; en huit mois, à partir de dix plantes, il peut s’en former 655 360 ! La jacinthe d’eau constitue ainsi des tapis très denses qui rendent la navigation impossible, étouffent la flore et la faune naturelles, accumulent des matières en décomposition et rendent les eaux stagnantes propices aux moustiques vecteurs de la malaria. D’autres espèces de la famille sont des plantes adventices des rizières : Heteranthera limosa et H. reniformis (Etats Unis), Eichhornia natans (Afrique) et Monochoria vaginalis (Asie). Les feuilles des espèces de Monochoria sont également consommées comme légumes en Asie.