Les Menispermaceae sont principalement des plantes de foret tropicale humide. Elles sont donc très répandues dans les milieux tropicaux, même si certaines espèces s'aventurent jusqu'au Japon et au Canada.

Le genre Menispermum est largement répandu sur la face atlantique d'Amérique du nord et du Mexique jusqu'à l'est de l'Asie. Chondrodendron, Disciphania et Hyperbaena se rencontrent en Amérique du sud. Le vaste genre Cocculus, qui se trouve également sur la face atlantique d'Amérique du nord et au Mexique s'étend à travers l'Afrique et l'Inde jusqu'en Indo-Malaisie. Cissampelos a une distribution similaire. Il existe d'autres genres africains : Jateorhiza et le grand genre Triclisia, que l'on trouve également à Madagascar et à Socotra, Tiliacora qui s'étend jusqu'en Inde, en Birmanie et au Sri-Lanka. Tinospora et Pycnarrhena poussent également dans les forets indiennes, mais s'étendent jusqu'en Thaïlande, au Cambodge, aux Philippines, en Indo-Malaisie et dans le nord de l'Australie.

Il s'agit d'une famille de plantes lianescentes, souvent ligneuses et caduques, quelques espèces étant toutefois de petits arbrisseaux. Les rameaux sont fréquemment volubiles ou munis de crampons leur permettant de s'accrocher à un support. Certaines espèces épaississent leur tige par des mécanismes de croissance anormaux.

Les feuilles sont alternes, pétiolées et astipulées. Elles sont simples, rarement trifoliolées, et ont un limbe parfois palmatilobé, aux marges généralement entières et à la nervation palmée.

La structure anatomique est banale, avec de larges rayons médullaires dans le xylème caulinaire. On trouve de l'oxalate de calcium, généralement en petits cristaux nombreux dans une même cellule, plus rarement en macles ou en prismes.

On trouve des cellules à tanin dans les genres Anamirta, Tinospora, Jatrorrhiza et Cissampelos.

Les fleurs, actinomorphes, sont disposées en de grandes inflorescences diffuses, axillaires ou terminales (fascicules, cymes, racèmes ou panicules) ou en petits glomérules denses, rarement résuites à une fleur solitaire. Minuscules, elles manifestent de très fortes tendances à la réduction, exprimées d'abord par le fait qu'elles sont invariablement unisexuées, et qu'il y ait généralement dioecie.

Dans les genres où les fleurs sont les moins réduites, le périanthe, toujours discret et hypogyne, verdâtre ou jaune, est formé de 3-5 verticilles dimères ou trimères, comme chez les Berberidaceae, plus rarement tetramères ou réduite à une seule pièce, identiques ou bien différents, soit par des caractères dimensionnels, soit parce que les pièces formant certains verticilles sont concrescentes. Les pièces des deux verticilles internes réalisent souvent, autour des étamines, une couronne de pétales nectarifères, évidemment staminodiaux : l'indécision constatée, dans les modes de différenciation du périanthe chez les Ranunculaceae, existe aussi chez les Menispermaceae. L'apétalie existe, mais est relativement rare, tout comme une disposition spiralée des pièces périanthaires. La prefloraison est imbriquée ou valvaire.

Dans les fleurs mâles, l'androcée comprend 1-3 verticilles de 3 étamines chacun, mais chez chertains genres, les étamines sont bien plus nombreuses. Dans beaucoup de genres, ces étamines sont libres ; dans d'autres genres, les filets sont soudés à la base ; ou bien, enfin, toutes les étamines sont entièrement concrescentes en un synandre, comme chez les Myristicaceae. Les anthères ont une déhiscence longituddinale, rarement transversale. Des pistillodes sont parfois présents.

Les fleurs femelles possèdent frequemment des staminodes. Le gynécée, supère, est constitué par 1-32 carpelles libres; bien que l'intervalle le plus fréquent se situe entre 3 et 6 carpelles. Chacun est uni- ou biovulé, et est surmonté d'un style plus ou moins long. Le stigmate est terminal, entier ou lobé. Les ovules sont amphitropes.

Dans les fleurs femelles des Cissampelos, le périanthe est réduit à 2 pièces dorsales superposées (un pétale et un sépale) : la fleur est zygomorphe.

Après la fécondation, chaque pistil devient une drupe à noyau très incurvé, lisse ou couvert d'aspérités de formes très variées. Le mésocarpe est plus ou moins pulpeux, l'endocarpe ridé et très dur. La graine est albuminée ou exalbuminée, et l'embryon est généralement courbé.

Les Menispermaceae sont une famille proche de celle des Lardizabalaceae.

On distingue 8 tribus principalement fondées sur la structure de la graine. n effet, la classification des Menispermaceae est, dans ses grandes lignes, fondée sur les caractères de la graine (albumen massif et ruminé ; absence d'albumen ; forme des cotylédons), du noyau et du fruit.

Les Triclisieae (Tiliacora, Chondrodendron...) ont des sépales et des pétales différenciables, 3 ou plusieurs carpelles, un endocarpe droit sans renflements, ou courbé et renflé, sans albumen.

Les Peniantheae (Peninanthus...) ont des sépales et des pétales différenciables, 3-12 carpelles, et un endocarpe droit renflé, sans albumen.

Les Coscinieae (Coscinium, Anamirta et Arcangelisia) ont un périanthe non différenciable, 3-6 carpelles, un endocarpe droit et peu d'albumen.

Les Fibraureae (Fibraurea...) ont un périanthe non différencié, généralement 3 carpelles, un endocarpe droit, habituellement sculpté, et peu ou pas d'albumen.

Les Tinosporeae (Jateorhiza, Tinospora...) ont des sépales et des pétales différenciables, généralement 3 carpelles, rarement 4 ou 6, un endocarpe droit, habituellement sculpté.

Les Anomospermeae (Abuta, Anomospermum...) ont des sépales et des pétales non differenciables, absents chez Abuta, 3 carpelles, un endocarpe généralement courbé, fortement sculpté, et peu d'albumen.

Les Hyperbeneae (Hyperbaena) ont des pétales et des sépales differenciables, 3 carpelles, un endocarpe courbé, non sculpté et sans albumen.

Les Menispermeae (Menispermum, Cocculus, Sinomenium, Stephania, Cissampelos) ont des sépales et des pétales différenciables, sont parfois apétales, ont 6 carpelles, un endocarpe courbé, strié et sculpté, et peu ou pas d'albumen.

Les Ménispermaceae sont, de toutes les Angiospermes, une des familles les plus riches en alcaloïdes, de la série benzylhydro-isoquinoléine pour la plupart ; chaque espèce contient ainsi son cortège caractéristique d'alcaloïdes, dont certains (berbérine, coclaurine, etc.) sont communs avec d'autres familles de la sous-classe. Les Ménispermacées sont, en général, très toxiques. Aucune n'est une drogue d?importance majeure ; mais beaucoup sont utilisées par les guérisseurs dans les régions tropicales. Le noyau d'Anamirta cocculus, la coque du Levant, originaire d'Asie tropicale, est couramment employé, dans la pêche sauvage, pour engourdir les poissons, qu'il est ainsi très aisé de recueillir : le procédé n'est pas sans danger pour la consommation si le poisson n'est pas immédiatement vidé. On l'utilise aussi dans le traitement de certaines maladies de la peau.

Le curare, obtenu principalement à partir de Chondrodendron tomentosum, est utilisé comme relaxant musculaire en chirurgie ou en neurologie. Un tonique et un fébrifuge sont préparés à partir des racines de Jateorhiza palmata. Quelques espèces, comme Pericampylus glaucous et Sinomenium acutum sont utilisées en Chine pour fabriquer du vin.