黄莲花是多年生水生草本植物；根状茎横生，肥厚，节间膨大，内有多数纵行通气孔道，节部缢缩，上生黑色鳞叶，下生须状不定根。叶圆形，盾状，漂浮，大（超过60厘米），叶柄长在叶片中央，叶柄长度可达2米或更长，末端是宽而圆的大叶片，直径50-80厘米。花艳丽芬芳，雌雄同体，直径达25厘米，高出水面1-1.5米。花瓣12-20枚，长1-13厘米，最外层1-5枚花瓣保持得较为长久。花药长1-2厘米，离生心皮多数。花态先杯状，而后飞舞状。花蕾长桃形，先端圆，绿色。花深黄色，艳而不俗。花瓣先端圆，匙状。雌、雄蕊正常，能结实，常作为育种材料，在选育黄色品种及改观荷花叶色方面“功不可没”。根状茎在泥中横生， 黄玉色，短圆筒形，表面光滑，上有褐色斑点， 须状不定根，白色，着生于地下茎的节间。花期春末至夏季，着花较密。花色为白色至淡黄色。每朵花都有一个独特的莲蓬头状的中央反圆锥形花托，直径5-8厘米，由雌蕊含腔组成。每朵花开放约三天，每天早上开放，晚上关闭。开花后，坚果状的果实开始形成，嵌入花托的平坦表面。木本的质感像蜂巢一样变硬。最终，花托脱落，落入水中，在慢慢分解的过程中漂浮在水面上，一边传播种子。果实多数，球形，长10-16毫米，宽8-13毫米。