多年生草本，株高70~150厘米。鳞茎球形，淡白色，先端常开放如莲座状，由多数肉质肥厚、卵匙形的鳞片聚合而成。根分为肉质根和纤维状根两类。肉质根称为“下盘根”，多达几十条，分布在45~50厘米深的土层中，吸收水分能力强，隔年不枯死。纤维状根称“上盘根”，“不定根”，发生较迟，在地上茎抽生15天左右、苗高10厘米以上时开始发生。形状纤细，数目多达180条，分布在土壤表层，有固定和支持地上茎的作用，亦有吸收养分的作用。每年与茎干同时枯死。有鳞茎和地上茎之分。茎直立，圆柱形，常有紫色斑点，无毛，绿色。有的品种（如卷丹、沙紫百合）在地上茎的腋叶间能产生“珠芽”；有的在茎入土部分，茎节上可长出“籽球”。珠芽和籽球均可用来繁殖。叶片总数可多于100张，互生，无柄，披针形至椭圆状披针形，全缘，叶脉弧形。有些品种的叶片直接插在土中，少数还会形成小鳞茎，并发育成新个体。花大、多白色、漏斗形，单生于茎顶。蒴果长卵圆形，具钝棱。种子多数，卵形，扁平。6月上旬现蕾，7月上旬始花，7月中旬盛花，7月下旬终花，果期7~10月。