dit geslacht van wijnstokachtige planten heeft een monopodiale klim habitus. Ze kunnen lange dunne stengels vormen met een lengte van meer dan 35 m, met afwisselende bladeren verspreid over hun lengte. De korte, langwerpige, donkergroene bladeren van vanille zijn dik en leerachtig, bij sommige soorten zelfs vlezig. Maar er zijn ook een aanzienlijk aantal soorten die hun bladeren hebben gereduceerd tot schubben of bijna of volledig bladloos zijn geworden en hun groene klimstengels lijken te gebruiken voor fotosynthese. Lange en sterke luchtwortels groeien uit elk knooppunt.

De kortlevende bloemen van de trosvormige bloeiwijze ontstaan achtereenvolgens op korte steeltjes uit de bladoksels of schubben. Er kunnen tot 100 bloemen op een enkele tros staan, maar meestal niet minder dan 20. De bloemen zijn vrij groot en aantrekkelijk met witte, Groene, groenachtige gele of crème kleuren. De kelkbladen en bloemblaadjes van de bloemen zijn vergelijkbaar. De lip is buisvormig en omringt de lange, borstelige kolom, die, als de klok van een trompet, op zijn top opent. De helmknop bevindt zich bovenaan de zuil en hangt over het stigma, gescheiden door het rostellum. De meeste vanillebloemen hebben een zoete geur.

bloeien vindt alleen plaats als de bloemen volgroeid zijn. Elke bloem opent in de ochtend en sluit laat in de middag op dezelfde dag, nooit te heropenen. Als de bestuiving ondertussen niet heeft plaatsgevonden, zal het worden afgeworpen. De bloemen zijn zelfvruchtbaar, maar hebben bestuivers nodig om deze taak uit te voeren. In de Neotropics, werden de bloemen historisch verondersteld te worden bestoven door pijlloze bijen (bijvoorbeeld Melipona) of kolibries, maar dit werd nooit bevestigd; de enige werkelijke gedocumenteerde bestuiving (dat wil zeggen, het produceren van zaad set) is geregistreerd voor een orchidee bee, eulaema meriana, een bezoek aan vanille grandiflora in Peru, en pollinia van vanille soorten zijn waargenomen gehecht aan andere soorten van Eulaema in Panama. Handbestuiving is de meest betrouwbare methode in commercieel geteelde vanille. Vanilleplantages hebben bomen nodig voor de orchideeën om te klimmen en te verankeren door zijn wortels.

de vrucht wordt “vanilleboon” genoemd, hoewel echte bonen fabaceous eudicots zijn die helemaal niet nauw verwant zijn aan orchideeën. Eerder, de vanille vrucht is technisch een langgerekte, vlezige en later dehiscent capsule 10-20 cm lang. Na de bloei rijpt de plant geleidelijk 8 tot 9 maanden en wordt uiteindelijk zwart van kleur en geeft een sterk aroma af. Elke pod bevat duizenden kleine zaden, en zowel de peulen en zaden erin worden gebruikt om vanille smaakstoffen te creëren. Vanillebonen worden met de hand geoogst uit commerciële boomgaarden.

vanille soorten worden gebruikt als voedselplanten door de larven van sommige Lepidoptera soorten, zoals de wolharige berenvlinders Hypercompe eridanus en H. icasia. Buiten het seizoen of wanneer ze verlaten worden, kunnen ze dienen als leefgebied voor dieren in open bos, bijvoorbeeld op de Comoren voor Robert Mertens ‘ Day gecko (Phelsuma robertmertensi).