Сочетание таких характеристик как тип побега (кустарник, полукустарник, травянистые растения), форма стебля (прямостоячий, лиана), позволяет определить биологические особенности культуры клематисов.
Корневая система у клематиса либо стержневая, либо мочковатая.
Стержневая корневая система состоит из 35-45 корней и достигает глубины 50-65 см (клематис джунгарский, клематис кустарниковый лопастный, клематис лигустиколистный, клематис сизый, клематис тангутский).
Мочковатая корневая система состоит из 200 корней и достигает глубины 30-45 см (клематис жгучий, клематис маньчжурский, клематис прямой, клематис техасский, клематис фиолетовый).
Стебли у клематиса хрупкие.
Закручивающийся листовой черешок выполняет роль крепления стебля к опоре. Листорасположение супротивное. На стебле различают низовые (простые) и настоящие – главные (сложные) листья. Главные сложные листья клематиса состоят из 3 листочков, у клематиса лесного – 5-9 листочков, у клематиса техасского – 4-8 листочков, верхний листочек видоизменен в усик.
Листочки различаются по форме на яйцевидные, например, у клематиса Фаргеза, продолговато-яйцевидные, например, у клематиса прямого или клематиса цельнолистного.
Цветки образуются на концах побегов.
В окраске цветов клематиса представлены все цвета радуги.
В основном, цветение клематисов приходится на июнь-сентябрь. Продолжительность жизни простого цветка 15 дней, махрового – 20 дней.
По образованию цветков, клематисы можно разделить на 3 группы, совпадающие с группами обрезки.
1. Образование цветков на прошлогодних побегах.
2. Образование цветков как на прошлогодних побегах, так и на побегах текущего года.
3. Образование цветков на побегах текущего года.
Плоды клематиса – пушистые серебристые шарики.
Первой считается классификация, опубликованная в 1872 г. ботаниками Т. Муром и Дж. Джекмени. Клематисы они делят на вьющиеся и невьющиеся. Вьющиеся, в дальнейшем, они разделяют на крупноцветковые и мелкоцветковые. В крупноцветковых клематисах выделяют группы Patens, Florida, Lanuginosa, Viticella и Jakmanii, а в мелкоцветковых – Montana. К невьющимся клематисам относят группу Erecta.
По классификации Л. Бейли, клематисы подразделяются на 3 секции.
1. Секция Viorna. Группа Crispae.
2. Секция Viticella.
3. Секция Vitalba. Группы Montanae, Rectae, Orientales.