Les Magnoliales sont si variées qu'il est difficile de donner une diagnose précise de l'ordre. Presque toutes sont des arbres, des arbustes ou des lianes ligneuses portant des feuilles simples et alternes, mais jamais opposées ni verticillées. On relève aussi un caractère primitif exceptionnel chez les Angiospermes : les éléments conducteurs du bois sont exclusivement des trachéides, donnant un bois homoxylé dépourvu de vaisseaux, comme chez les Gymnospermes.

Les fleurs, actinomorphes, sont généralement pourvues d'un périanthe, constitué soit de pièces pétaloïdes toutes semblables insérées, en nombre indéfini, sur des lignes hélicoïdales, soit d'un nombre défini de pièces disposées en étages, en verticilles de trois, exceptionnellement de deux, tous pareils ou tous dissemblables ; les éléments du verticille externe sont alors plus petits que ceux des deux verticilles internes et constituent un calice rudimentaire.

Chez aucune Magnoliale n'existe le double périanthe pentamère si répandu chez les Magnolopsides. Ces périanthes de Magnoliales sont plus ou moins vivement colorés, de sorte que le pollen est transporté par les insectes ; chez quelques petites familles, les fleurs sont nues, sans périanthe, et adaptées à la pollinisation par le vent.

Chez la majorité des Magnoliales, les étamines, en nombre indéfini, sont insérées suivant des lignes hélicoïdales. Il en est de même des pistils unicarpellés. Cependant, on connaît des Magnoliales plus évoluées dont les étamines et les pistils, en nombre limité, sont arrangés en verticilles de trois ou deux. Ces éléments floraux sont, dans la plupart des cas, libres de toute concrescence ; les soudures entre constituants d'un même verticille sont exceptionnelles, mais significatives : elles révèlent que les tendances aux cohésions, si caractéristiques des Angiospermes les plus évoluées, sont déjà manifestes dans ce groupe primitif.

L'évolution au sein des Magnoliales se manifeste aussi par la contraction progressive de la fleur, avec ou sans avortement de certains verticilles, et par le groupement des fleurs contractées en inflorescences. Le réceptacle floral est une colonne longuement saillante au centre de la fleur, un dôme surbaissé, un plateau, une coupe, une urne.

Un dernier caractère différentiel important est la présence, dans la graine, d'un albumen massif ou ruminé contenant un petit embryon, ou d'un volumineux embryon, sans albumen.

Survivantes d'une époque très ancienne, les Magnoliales se rencontrent généralement dans les régions tropicales et subtropicales ; elles comprennent 19 familles de 5600 espèces ; deux familles seulement groupent un peu plus de 2000 espèces chacune, tandis que huit autres, localisées dans les îles du Pacifique austral, ne comptent qu'une ou deux espèces réparties en un ou deux genres et sont de véritables reliques.