La planta es rastrera o trepadora, con tallos herbáceos, hojas con 3-7 lóbulos de márgenes dentados, envés velloso. Las flores son amarillas y solitarias.

La planta pertenece a la familia de las Cucurbitáceas, su nombre científico es Cucumis melo.

La planta es anual y de porte rastrero o trepador cuando tiene zarcillos. Los tallos son herbáceos, vellosos, con nudos en los que se desarrollan las hojas, zarcillos y flores. De las axilas de la hojas brotan nuevos tallos.

Las hojas se desarrollan en cada nudo de los tallos junto a un zarcillo y constan de un limbo orbicular aovado, reniforme o pentagonal, dividido en 3-7 lóbulos con los márgenes dentados, vellosas por el envés y de tacto áspero.

El sistema radicular es abundante, muy ramificado y de rápido desarrollo.

Las flores son solitarias y amarillas. Pueden ser masculinas, femeninas y hermafroditas.

El fruto puede ser de distintas formas y colores, tanto la corteza como la pulpa dependiendo de la variedad. Puede ser esférico o alargado, con la corteza verde, amarilla, anaranjada, etc., lisa, reticulada o estriada. La pulpa puede ser blanca, amarilla, cremosa, anaranjada, asalmonada o verdosa. Las semillas están dentro del fruto, insertas sobre el tejido placentario, son alargadas, aplastadas y de color blanco o amarillento.

La fecundación cruzada de la planta de melón ocurre por insectos en los cultivos de melones a campo, es mejor recurrir a la fecundación artificial por aquellas plantas de melón labradas en invernadero. La planta de este fruto fresco efectúa una copiosa floración, que dura todo el verano, (de mayo a septiembre), en donde sólo el diez por ciento de estas flores se convierten en fruto.

El fruto del melón es un pepónide, generalmente de grandes dimensiones, que puede asumir forma ovalada o redonda, la mayoría de las veces tiene una cáscara sobre la que son visibles las divisiones que se pueden llamar «rebanadas». A menudo la cáscara del melón resulta lisa o en un poco arrugada y su color puede variar de un amarillo pálido a varios tonos del verde.

En cambio la pulpa del melón presenta colores que varían de blanco a naranja, es muy jugosa y perfumada apenas junta a maduración. Al interior del fruto hay una cavidad central que resulta fibrosa y contiene muchas semillas.