Si tratta di erbe, arbusti o raramente alberi distribuiti nel Nord America occidentale e in Sud America.
Le foglie sono alterne, opposte o verticillate, semplici con margine intero o dentato-lobato. Le stipole possono essere presenti, rudimentali o assenti.
I fiori sono raccolti in infiorescenze terminali o ascellari e sono generalmente ermafroditi a simmetria raggiata (attinomorfi) o bilaterale (zigomorfi). I sepali e i petali sono generalmente liberi, a volte saldati. Gli stami possono essere 4 o 8; lo stimma può essere a forma di clava o suddiviso in 4 lobi o ramificazioni. L'ovario è infero.
Gli impollinatori delle Onagraceae comprendono api, falene, mosche e uccelli che cercano il nettare.
Il frutto è solitamente una capsula o una bacca, più raramente una piccola nucula. I semi sono talvolta alati o provvisti di un ciuffo di peli.
I generi Fuchsia, Oenothera e Clarkia sono ornamentali per i loro vistosi fiori.