毛茛科植物的主要特徵包括：
多年生或一年生草本，少有灌木或木質藤本。
葉通常互生或基生，少數對生，單葉或複葉，通常掌狀分裂，無托葉；葉脈掌狀，偶爾羽狀，網狀連結，少有開放的兩叉狀分枝。
花兩性，少有單性，雌雄同株或雌雄異株，輻射對稱，稀為兩側對稱，單生或組成各種聚傘花序或總狀花序。
雄蕊下位，多數，有時少數，螺旋狀排列，花葯2室，縱裂。退化雄蕊有時存在。
心皮分生，少有合生，多數、少數或1枚，在多少隆起的花托上螺旋狀排列或輪生；胚珠多數、少數至1個，倒生。
果實為蓇葖或瘦果，少數為蒴果或漿果。
種子有小的胚和豐富胚乳。
毛茛科植物在全球各地廣泛分布，主要在北半球溫帶和寒溫帶地區。該科植物全株常含各種生物鹼，尤其是根部，多數品種有毒。毛茛科植物中包含多種藥用植物，如黃連、附子、烏頭、丹皮、赤芍、白芍、升痲、木通等，在中國有著悠久的使用歷史。