Название гортензия было дано в честь принцессы Гортензии — сестры принца Священной Римской империи Карла-Генриха Нассау-Зигена.

Произрастает в Южной и Восточной Азии, Северной и Южной Америке, с наибольшим видовым разнообразием в Восточной Азии, особенно в Китае и Японии. Несколько видов гортензии растут в России на Дальнем Востоке.

Большинство видов являются кустарниками 1—3 м высотой, некоторые виды — небольшие деревья, остальные — лианы, забирающиеся по стволам других деревьев на высоту до 30 м. Растения могут быть как листопадными, так и вечнозелёными, однако широко культивируемые виды умеренного пояса относятся к листопадным. Цветут гортензии с весны до поздней осени. Цветки собраны на конце стебля в красивые шарообразные соцветия — щиток или метёлку. У большинства видов цветочные головки содержат два типа цветков: мелкие плодущие (фертильные) цветки в середине и крупные бесплодные (стерильные) цветки по краям. У некоторых видов все цветки плодущие и имеют один и тот же размер. В подавляющем большинстве цветки белые, однако у некоторых, таких как гортензия крупнолистная (Hydrangea macrophylla), они могут быть синими, красными, розовыми и сиреневыми. У таких видов цвет часто зависит от уровня pH (водородного показателя) в почве: в кислых почвах лепестки приобретают синюю окраску, в нейтральных — бледно-бежевую, а в щелочных — розовую или сиреневую. Гортензии — одни из немногих растений, способных накапливать в себе алюминий, который выделяется из кислых почв и у некоторых видов образует соединения, дающие им синие оттенки.