Cette sous-classe comprends environ 13.000 espèces, et est caractérisée par des pièces florales primitivement nombreuses et disposées en hélice sur un réceptacle floral bombé, ou thalamus.

On rassemble dans cette sous classe huit ordres, réparties en deux sous groupes : les Magnoliidae ligneuses (Magnoliales, Laurales, Piperales et Aristolochiales) et les Magnoliidae herbacées (Ranunculales, Papaverales, Nympheales et Sarraceniales).

Les Magnoliidae ont données lieu à de nombreuses controverses. On avait jadis l'habitude de regrouper cette sous classe avec celles des Nympheacae et des Ranunculanae sous le terme de Polycarpiques (ou Ranales).

Chez ces plantes, les fleurs, très diversement construites, n'ont manifestement pas atteint la spécialisation suivant un type architectural plus ou moins défini, type qui caractérise les autres ordres angiospermiens. Cette hésitation architecturale, signe d'une évolution qui en est encore à ses débuts, est accompagnée d'autres caractères primitifs, parmi lesquels la constitution du gynécée, généralement formé de pistils unicarpellés libres de toute concrescence : chez la plupart de ces plantes, chaque fleur produit ainsi, après la fécondation, de nombreux fruits séparés (méricarpes), et non le fruit composite, mais unique, qui est celui de la plupart des Angiospermes.

Les pièces florales sont insérées le long d'une hélice, mais chez les espèces les plus évoluées, l'hélice se rompt en verticilles, ce qui stabilise le nombre des pièces florales, originellement très élevé. Ceci entraîne la soudure des carpelles en un ovaire composé, alors que, parallèlement, le thalamus s'aplatit.

Toutes les tactiques de l'évolution florale chez les Angiospermes sont affirmées ou au moins esquissées dans ce grand ensemble où les transitions sont perceptibles entre caractères primitifs et caractères évolués. Chez les composants de ces ordres, l'apocarpie est très générale : Apocarpales est synonyme de Polycarpiques et de Ranales; cependant la syncarpie est atteinte dans certains genres ; la gamopétalie et la zygomorphie sont exceptionnelles, mais réalisées dans quelques genres. Les tendances évolutives des fleurs sont ainsi ébauchées et les ordres plus évolués se spécialiseront de plus en plus étroitement suivant l'une ou l'autre de ces tendances. C'est pourquoi l'on admet que le "complexe ranalien" représente le stock angiospermien primitif, à partir duquel les autres ordres se sont différenciés. À cet égard, Nympheales, Magnoliales et Ranunculales, ont une physionomie exactement inverse de celle des Orchidaceae, famille géante dont le haut degré d'évolution est parfaitement marqué par l'invariable unicité du plan floral.

On reconnaît aussi à cette sous-classe l'utilisation d'alcaloïdes de type isoquinoléique, dérivant de la tyrosine, dans la lutte contre les prédateurs.

Les Magnoliidae ligneuses, les plus primitives, comportent environ 9.000 espèces dont seules les Annonaceae et les Lauraceae sont numériquement importantes. Certaines familles peuvent être réduites à une seule espèce à caractère relictuelle. De nombreux caractères archaïques attestent de l'ancienneté de ce groupe : le bois est primitif, le pollen uniaperturé est de type Liliopsides, et les appareils sécréteurs à essence sont très fréquents, en particulier chez les espèces des régions chaudes, la chaleur favorisant la formation des dérivés aromatiques et terpéniques. Les Magnoliidae ligneuses sont essentiellement tropicales et subtropicales.

Les Magnoliidae herbacées sont un peu plus évoluées, notamment par leur pollen qui est triaperturé, de type dicotyloïde, et sont surtout représentées dans les régions tempérées.