Кариотип: 2n=40[3].
Однолетнее травянистое растение.
Корень стержневой, ветвистый.
Стебель до 5—8 м в длину, стелющийся, слабо укореняющийся в узлах, шероховатый, пятигранный, с колючим опушением и спиральными усиками в пазухах каждого листа. У кабачков и патиссонов стебель короткий.
Листья очерёдные, длинночерешковые, сердцевидные, пятилопастные или пятираздельные, пластинки до 25 см длиной, покрыты короткими жёсткими волосками.
Цветки крупные, одиночные, однополые, жёлтые или оранжевые. Мужские цветки на длинных цветоножках, женские — на коротких. Венчик длиной 5—7 см и шириной 6—7 см, воронковидный, с пятью прямыми зубцами. Опыляются перекрёстно, обычно пчёлами. Период цветения: июнь — июль.
Плод — крупная, гладкая, мясистая тыквина, шаровидной или овальной формы, с многочисленными семенами, покрыта твёрдой коркой. Окраска, размер и форма плодов сильно меняются в зависимости от сорта. Плоды созревают в августе — сентябре.
Семена плоские, длиной 1—3 см, с ободком по краю; наружная оболочка — деревянистая, желтовато-белого цвета, внутренняя — плёнчатая, зеленовато-серая. См.семя тыквы.