睡莲的叶呈圆形或近圆形，或卵圆形，而有些品种呈披针形或箭形；叶全缘，但热带睡莲的叶缘呈波纹状；叶正面绿色，光亮，背面紫红色，某些品种的页面有暗褐色斑点或斑驳色；叶脉明显或不太明显。而热带睡莲中少数品种的叶片在大缺裂顶端处与叶柄着生点之间，长出小植株，称之“胎生”。
睡莲的花朵由萼片、花瓣、雌雄蕊、花柱、心皮、花柄等器官所组成。花单生，为两性。其萼片4~5枚，呈绿色或紫红色，或绿中带黑点，形状有披针形、窄卵形，或者矩圆形。花蕾呈长桃形、桃形；花瓣通常有卵形、宽卵形、矩圆形、长圆形、倒卵形、宽披针形等，瓣端稍尖，或略钝。花色有红、粉红、蓝、紫、白等。花瓣有单瓣、多瓣、重瓣。因而花瓣的大小、形状、颜色均因品种而异。从此构成了绚丽的花态。子房上位至周位，花开前雄蕊裹住心皮上方，成熟后则张开成镰刀状；萼片、花瓣、雄蕊在花托与子房壁的上方呈螺旋排列。心皮则成环状排列包埋于花托之内且呈合生状态，上部花柱分离、柱头丝状、以乳状突出物为中心，呈漏斗状，成熟时分泌出柱头物，而柱头物主要含葡萄糖、果糖及氨基酸，以吸引昆虫授粉。
睡莲的果实呈卵形至半球形，在水中成熟，不整齐开裂；种子小，椭圆形或球形；多数具假种皮。
睡莲是多年生浮叶型水生草本植物，根状茎肥厚，直立或匍匐。叶二型，浮水叶浮生于水面，圆形、椭圆形或卵形，先端钝圆，基部深裂成马蹄形或心脏形，叶缘波状全缘或有齿；沉水叶薄膜质，柔弱。花单生，花有大小与颜色之分，浮水或挺水开花；萼片4 枚，花瓣、雄蕊多。果实为浆果绵质，在水中成熟，不规律开裂；种子坚硬深绿或黑褐色为胶质包裹，有假种皮。品种不同其形态特征不同。
白睡莲（N. lous）：原产埃及尼罗河，花径20~25cm，大花型，挺水开放。花色白，花瓣20~25 枚，长卵形，端部圆钝。萼片绿色，脉纹明显。花梗、叶梗绿色有柔毛。叶径42~40 cm，叶面绿色，叶背微红，叶缘波状有锯齿。雄蕊淡黄色，70~100 个。蓝睡莲（N. caeruloa）：原产北非、埃及、墨西哥。花径15~20 cm，大花型，挺水开放。花瓣16~20枚，花开呈星状。花梗、叶梗淡红棕色。叶径32~30cm，叶面绿色，叶背暗红紫色，有紫色小斑块，叶缘略微波状，叶基深裂。雄蕊80~100 个。
黄睡莲（N. mexicana）：原产北美洲南部墨西哥、美国佛罗里达州。花径10~14 cm，中花型，花开浮水或稍出水面。花色鲜黄，花瓣24~30 枚，卵状椭圆形。幼叶叶面密集紫斑，成叶绿色，叶背密集深紫色斑点，叶缘全缘，叶基浅裂。雄蕊鲜黄色，60~90 个。