C'est une liane herbacée, vivace, à grosse racine charnue de laquelle partent de longues tiges herbacées à section quadrangulaire qui s'enroulent à vive allure autour de leur support. Elle développe des tiges allongées (jusqu'à plus de 10 m) volubiles.
- Le houblon est une plante dioïque (il y a des pieds mâles et des pieds femelles). Les plants femelles produisent des chatons qui, à floraison, deviennent des cônes ovoïdes couverts d'une résine odorante et pulvérulente, la lupuline. Ces cônes sont visibles de loin et permettent d'identifier facilement la plante. Les plants mâles portent des fleurs en panicules larges (souvent peu visibles).
- Les fruits, contenant des graines, sont des akènes globuleux et gris.
- Les feuilles sont larges, opposées, à 3 ou 5 lobes, et ressemblent assez à celles de la vigne.