denne slægt af vinlignende planter har en monopodial klatrehabilitus. De kan danne lange tynde stængler med en længde på mere end 35 m, med alternative blade spredt langs deres længde. De korte, aflange, mørkegrønne blade af vanilje er tykke og læderagtige, endda kødfulde i nogle arter. Men der er også et betydeligt antal arter, der har deres blade reduceret til skalaer eller er blevet næsten eller helt bladløse og ser ud til at bruge deres grønne klatrestænger til fotosyntese. Lange og stærke luftrødder vokser fra hver knude.

racemose-blomsterstandens kortvarige blomster opstår successivt på korte peduncles fra bladakserne eller skalaerne. Der kan være op til 100 blomster på en enkelt raceme, men normalt ikke mindre end 20. Blomsterne er ret store og attraktive med hvide, grønne, grønlige gule eller cremefarver. Blomsternes bægerblade og kronblade er ens. Læben er rørformet og omgiver den lange, strittende søjle og åbner sig som en trompets klokke ved dens spids. Anther er øverst på søjlen og hænger over stigmaet, adskilt af rostellum. De fleste Vaniljeblomster har en sød duft.

blomstring forekommer kun, når blomsterne er fuldt dyrkede. Hver blomst åbner om morgenen og lukker sent på eftermiddagen samme dag for aldrig at åbne igen. Hvis bestøvning ikke har fundet sted i mellemtiden, vil den blive skuret. Blomsterne er selvfrugtbare, men har brug for pollinatorer til at udføre denne opgave. Melipona) eller kolibrier, men dette blev aldrig bekræftet; den eneste faktiske dokumenterede bestøvning (dvs.producerende frøsæt) registreres for en orkidebi, Eulaema meriana, besøger vanilje grandiflora i Peru, og pollinia af Vaniljearter er blevet observeret knyttet til andre arter af Eulaema i Panama. Håndbestøvning er den mest pålidelige metode i kommercielt dyrket vanilje. Vaniljeplantager kræver træer for orkideerne at klatre og forankre ved sine rødder.

frugten kaldes “vaniljebønne”, selvom ægte bønner er fabaceous eudicots slet ikke tæt forbundet med orkideer. Snarere er vaniljefrugten teknisk set en langstrakt, kødfuld og senere dehiscent kapsel 10-20 cm lang. Den modner gradvist i 8 til 9 måneder efter blomstringen, og bliver til sidst sort i farve og afgiver en stærk aroma. Hver pod indeholder tusindvis af minut frø, og både bælg og frø inden bruges til at skabe vanille aroma. Vaniljebønner høstes for hånd fra kommercielle frugtplantager.

Vaniljearter bruges som madplanter af larverne fra nogle Lepidoptera-arter, såsom de uldne bjørnemøller Hyperkompe Eridanus og H. icasia. Uden for sæsonen eller når de opgives, kan de tjene som levested for dyr i åben skov, f.eks. på Comorerne til Robert Mertens dag gecko (Phelsuma robertmertensi).