detta släkt av vinliknande växter har en monopodial klättring habitus. De kan bilda långa tunna stammar med en längd på mer än 35 m, med alternativa löv spridda längs deras längd. De korta, avlånga, mörkgröna bladen av vanilj är tjocka och läderiga, även köttiga i vissa arter. Men det finns också ett betydande antal arter som har sina löv reducerade till skalor eller har blivit nästan eller helt bladlösa och verkar använda sina gröna klättringsstammar för fotosyntes. Långa och starka luftrötter växer från varje nod.

racemose blomställningens kortlivade blommor uppstår successivt på korta peduncles från bladaxlarna eller skalorna. Det kan finnas upp till 100 blommor på en enda ras, men vanligtvis inte mindre än 20. Blommorna är ganska stora och attraktiva med vita, gröna, gröngula eller krämfärger. Blommans foderblad och kronblad är likartade. Läppen är rörformad och omger den långa, bristly kolonnen och öppnar sig, som en trumpetklocka, vid sin topp. Antern är högst upp i kolonnen och hänger över stigmatiseringen, separerad av rostellum. De flesta Vaniljblommor har en söt doft.

blommande sker endast när blommorna är fullvuxna. Varje blomma öppnar sig på morgonen och stänger sent på eftermiddagen samma dag, för att aldrig öppna igen. Om pollinering inte har inträffat under tiden kommer den att kasta. Blommorna är självfruktbara, men behöver pollinatorer för att utföra denna uppgift. Melipona) eller kolibrier, men detta bekräftades aldrig; den enda faktiska dokumenterade pollineringen (dvs. producerar fröuppsättning) registreras för en orchidbi, Eulaema meriana, besöker vanilj grandiflora i Peru och pollinia av Vaniljarter har observerats fäst vid andra arter av Eulaema i Panama. Handbestämning är den mest tillförlitliga metoden i kommersiellt odlad vanilj. Vaniljplantager kräver träd för att orchiderna ska klättra och förankra vid sina rötter.

frukten kallas ”vaniljböna”, även om Sanna bönor är fabaceous eudicots inte alls nära besläktade med orchids. Snarare är vaniljfrukten tekniskt en långsträckt, köttig och senare dehiscent kapsel 10-20 cm lång. Den mognar gradvis i 8 till 9 månader efter blomningen, så småningom blir svart i färg och avger en stark arom. Varje pod innehåller tusentals minuters frön, och både skida och frön inom används för att skapa vaniljsmak. Vaniljbönor skördas för hand från kommersiella fruktträdgårdar.

Vaniljarter används som matväxter av larverna hos vissa Lepidoptera-arter, såsom ullbjörnmoths Hypercompe eridanus och H. icasia. Lågsäsong eller när de överges kan de fungera som livsmiljö för djur i öppen skog, t.ex. på Komorerna för Robert Mertens dag gecko (Phelsuma robertmertensii).