毛茛科植物绝大部分为草本, 叶由单叶、分裂到复叶, 个别种类具有二叉分歧叶脉, 花由单花到组成各种花序, 花两性, 多为辐射对称, 少数由于花萼、花瓣成为蜜叶而有囊或距, 或为两侧对称。花萼5, 花瓣5, 分离, 雄蕊多数, 心皮多数, 螺旋排列于延长的花托上, 或数目较少而轮生。有花药、花丝分化, 花柱已明显分化, 花粉粒散孔多型。果为瘦果成聚合瘦果, 骨突果, 少为浆果。种子有胚乳。
毛茛科比木兰科进步的地方在于它已发展为草本, 叶从单叶直到复叶有各种形态, 没有托叶; 花出现了花序, 花被已分化为花萼和花瓣, 雄蕊已分化出花丝和花药, 花粉的散孔有多型, 雌蕊已分化出了花柱、柱头。出现了瘦果和浆果。此外木质部的导管端壁主要是单穿孔的, 这都是比木兰科进化的地方。
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