Les Asclepiadaceae présentent des formes biologiques variées. C'est une famille de plantes herbacées, d’arbustes, de plantes grimpantes ligneuses ou plus exceptionellement de petits arbres caducs ou persistants. Quelques genres sont épiphytes (Dischidia d'Indo-Malaisie, avec notamment D. raffesiana possédant des feuilles renflées en forme d’outre constituant des réserves d’eau où plongent ses racines aériennes). De nombreux genres africains ont un port cactiforme ou clairement succulent. Elles renfermes presque toutes un latex blanc et laiteux.

Les feuilles sont habituellement opposées, ou verticillées, rarement alternes, simples et généralement entières. Chez certaines espèces succulentes, elles sont caduques ou réduites à l’état de traces. De minuscules stipules sont normalement présentes, tout comme des nectaires stipuliformes, situés le long de la ligne interpétiolaire ou à l'intérieur des axes. Les racines, souvent diffuses et fibreuses peuvent être caudiciformes. .

Les inflorescences, généralement axillaires, rarement terminales, sont des cymes ombelliformes ou racèmiformes, plus rarement paniculiformes, parfois réduites à des fleurs solitaires. Les bractées sont généralement réduites.

Les fleurs sont bisexuées, actinomorphes, exceptionellement légèrement zygomorphes.

Le calice possède 5 sépales à préfloraison imbriquée ou overte, libres ou soudés à la base, et possédant généralement un ou plusieurs nectaires à la base, sur leur face interne. La corolle est sympétale, rotacée, campanulée, urcéolée, funneliforme ou tubulaire, avec 5 lobes généralement contortés ou plus rarement valvaires.

Les 5 étamines, insérées à la base du tube corollaire, sont assez transformées. Les filets sont plats et connés, formant un tube, les anthères sont enlargies et aplaties, l'ensemble formant une structure unié aux stigmas, le gynostegium. Les anthères sont 2, rarement 4, loculaires, avec un connectif prolngé d'un appendice étroit, bien que parfois d'autres appendices dorsaux puissent être aussi présents. Le pollen est aggloméré en une masse cireuse (pollinie), ou plus rarement groupés en tetrades. Les pollinies sont généralement solitaires, ou groupées en paires attachées par une structure dédiée, le translateur. Une couronne interne est souvent présente, d'originaire corollaire ou androeciale, de taille et de forme diverse, formant parfois une structure très élaborée.

Le gynécée, supère ou semi-infère, est composé de 2 carpelles libres. Les nombreux ovules sont anatropes, pendants, et imbriqués sur des plactenas marginaux ou submarginaux. Les styles sont distincts, mais unis juste sous la tête stigmatique. Le stigmate est pelté et étendu, formant une structure pentagonale plate, convexe, mamillée ou déprimée.

Ainsi, la fleur des Asclepiadaceae est similaire à celles des Apocynaceae, mais l’évolution du gynostège se poursuit ici. Les grains de pollen s’agglutinent, le rapprochement des étamines s’accentue : leurs filets se soudent fréquemment et les cinq anthères s’appliquent étroitement sur les styles dont le bourrelet stigmatique, primitivement rond, devient pentagonal.  Parallèlement, les modalités de la pollinisation croisée par les insectes atteignent un rare degré de perfectionnement, comparable à celui des Orchidaceae. Chez les espèces les moins évoluées (Periploca), les grains de pollen se groupent en tétrades. Ces dernières tombent dans cinq cavités en forme de cuillère, creusées aux angles du bourrelet stigmatique. Lisses à la partie supérieure, ces cavités sécrètent à leur base des substances visqueuses qui agglomèrent le pollen et facilitent son transport par les insectes, qui, dérapant sur la surface lisse du stigmate, enfoncent leurs pattes dans ces cavités et accrochent la masse pollinique gluante. Chaque cavité recueille ainsi le pollen des deux loges qui lui font face, appartenant chacune à une étamine différente. Chez les espèces évoluées (Vincetoxicum), le pollen de chacune des loges est aggloméré en une seule masse, une pollinie. De plus, à chaque angle supérieur du bourrelet stigmatique, la cavité, réduite à une double glande visqueuse, appelée parfois corpuscules ou rétinacles, différencie deux diverticules visqueux ou caudicules joignant les deux pollinies les plus proches. L'ensemble formé par les deux pollinies, la double glande visqueuse et les deux caudicules s’accroche facilement aux pattes des insectes et assure au mieux la pollinisation croisée. Il s'agit d’un translateur très comparable à celui observé chez les orchidées, faisant remarquer le caractère extrêmement évolué de la famille. La pollinisation directe est impossible, il y a d’ailleurs souvent protandrie. Chez les espèces surevoluées (Asclepias), où la surface du plateau stigmatique est très importante, formant une véritable aire d’atterrissage pour les insectes, un dispositif supplémentaire attire les insectes : chaque filet staminal porte, vers l’extérieur, un cornet pétaloïde au centre duquel s’élève un appendice cornu. L’ensemble prend l’aspect d’une corolle supplémentaire. Le fruit est une paire de follicules, dont souvent un seul se développe entièrement. Ces fllicules sont généralement ovoides à fusiformes, parfois renflés, avec un exocarpe lisse ou muni de protubérances, d'ailes ou d'anneaux, et ont une déhiscence ventrale. Les graines sont généralement plates, ovales à oblongues, et portent un toupet de poils longs et soyeux ; elles sont albuminées et l’embryon est droit.

Les Asclepiadaceae sont très proches des Apocynaceae. Plus exactement, elles se situent dans leur continuité phylétique : elles en diffèrent par une androcée très spécialisée, et par un système de transfert du pollen, le translateur, ainsi que par la présence d’un gynostème.

On distingue trois sous-familles. Les Periplocoideae ont un pollen granuleux en tétrade, tandis que les Secaonoideae et les Asclepiadoideae ont un pollen aggloméré en pollinies. Cette dernière sous famille comporte trois tribus : les Asclepiadeae, les Tylophoreae, contenant la plupart des genres succulents et les Gonolobeae.

Periplocoideae		Anthères tetraloculaires, pollen en tétrade massives
	Periploceae	53 genres d'Afrique, et plus secondairement d'Asie, du sud de l'Australie et d'Europe méridionale
Secamonoideae		Anthères tetraloculaires, pollen en pollinies adhérentes au translateur
	Secamoneae	5 genres d'Afrique et d'Australie
Asclepiadoideae		Anthères biloculaires, pollen en pollinies
	Asclepiadeae	120 genres cosmopolites
	Marsdenieae	60 genres d'Afrique, d'Europe, d'Australie, du Pacifique et d'Amérique centrale
	Stapelieae	42 genres d'Afrique, d'Asie et d'Australie

Comme chez les Apocynaceae, certaines espèces (Calotropis, Asclepias) peuvent fournir une sorte de caoutchouc. Le latex des Asclepiadaceae est toutefois moins riche en glucosides toxiques que celui des Apocynaceae. Plusieurs genres et espèces sont cultivés comme plantes d’ornement dans les régions chaudes, par exemple Asclepias, Hoya carnosa, Stephanotis floribunda et plusieurs genres succulents comme Stapelia, Huernia, Caralluma et Ceropegia. Dans certaines régions, comme dans le sud-est des Etats-Unis, les toupets de poils sont utilisés comme duvet de qualité inférieure et plusieurs espèces sont traditionnellement considérées par les populations indiennes locales comme possédant des propriétés médicinales émétiques et purgatives.