Las hojas de hortensia son opuestas, simples y obovadas a elípticas o ampliamente ovadas, midiendo de 10 a 20 cm de largo y de 7.5 a 15 cm de ancho. Están sostenidas por un pecíolo robusto de aproximadamente 2.5 cm de largo. Las hojas tienen una superficie superior lustrosa de color verde oscuro y pueden ser glabras o tener pelos cortos en la parte inferior. Los márgenes son toscamente serrados y a veces pueden ser lobulados, con una punta corta y acuminada.

Las flores de hortensia emergen en racimos terminales, redondeados o en forma de paraguas, que a menudo se ven en colores blanco, rosado, azul o púrpura. Estas flores de 5 cm de diámetro varían desde corimbos planos hasta formas de mop-heads. La inflorescencia presenta grandes flores estériles llamativas en los márgenes y pequeñas flores fértiles en el interior. El color puede ser influenciado por el pH del suelo. Sus pétalos son ya sea dentados o enteros, añadiendo a su apariencia distintiva. Florecen en el crecimiento de la temporada anterior, mostrando su elegante y aromática belleza.

El tallo de hortensia emerge directamente del suelo, mostrando un crecimiento robusto y recto. Generalmente es liso con una textura ligeramente leñosa, variando en color desde verde hasta marrón. Mide alrededor de 1.3 a 2.5 cm de grosor, los tallos rara vez se ramifican, manteniendo una estructura recta y robusta. Esta característica de no ramificación es un rasgo clave para identificar a hortensia.

El fruto de hortensia es una cápsula seca y persistente con forma de copa, que se vuelve prominente al finalizar la temporada de floración. Típicamente emerge verde y madura hasta un tono marrón, con una textura ligeramente rugosa. Las cápsulas contienen numerosas semillas pequeñas y aladas que se liberan cuando la cápsula se abre al madurar. El fruto es relativamente discreto en comparación con las flores llamativas de la planta, midiendo aproximadamente 5 mm de diámetro. Las características clave para su identificación incluyen la estructura de la cápsula del fruto y su transformación de color con el tiempo.