Les Oleaceae sont réparties à peu près partout à la surface du globe, avec une préférence pour les régions tropicales et subtropicales, mais on peut distinguer un certain nombre de genres ayant une distribution très réduite et d’autres qui, au contraire, sont largement répandus. Les genres ayant une distribution restreinte comprennent Abeliophyllum (Corée), Amarolea (est de l’Amérique du nord), Haenianthus (Antilles), Hesperelaea (nord-ouest du Mexique, Guadeloupe), Noronhia (Madagascar, Maurice, Comores), Notelea (est de l’australasie), Picconia (Canaries, Açores, Madères) et Tessarandra (Brésil). Les genres ayant une large distribution sont Fraxinus (Eurasie, Amérique du nord), Jasminum (Eurasie, Afrique, Oceanie, Amérique tropicale) et Ligustrum (de l’Europe au nord de l’Iran, Asie, Indo-Malaisie, Nouvelles-Hébrides).

L'Asie continentale renferme la majorité des genres et des espèces, et il faut noter que la Chine est le centre de diversité de quatre genres : Forsythia, Syringa, Osmanthus et Ligustrum.

Les Oleaceae sont une famille d'arbres et d'arbustes caducs ou persistants, plus rarement de lianes (Myxopyrum) ou de plantes grimpantes. Les branches et rameaux sont lenticellés. Les feuilles, dépourvues de stipules, sont le plus souvent opposées, plus rarement alternes ou pseudo-verticillées, simples, trifoliolées ou pennatifides. Le limbe a une nervation pennée ou palmée.

Les structures anatomiques se caractérisent par un periderme sous-épidermique, des fibres pericycliques en faisceaux isolés ou en anneau continu, du liber secondaire avec fibres, cellules scléreuses ou sclérites (Olea). On, peut aussi trouver de petits prismes ou en aiguilles d’oxalate de calcium. Fréquemment, les feuilles présentent des cellules sclérifiées spéciales dans le mésophylle et portent des poils en écusson, à pédicelle unicellulaire, formant un revêtement grisâtre chez l'olivier. Beaucoup d'Oleaceae ont des poils nectarifères, visités par les fourmis ou les guêpes, situés à la face inférieure des feuilles et logés comme chez Osmanthus ilicifolius dans des fossettes de l'épiderme (C. R. Metcalfe, 1938). 

Les inflorescences sont des racémes, des cymes, des panicules, des ombelles ou des fascicules, axillaires ou terminales.

Les fleurs sont actinomorphes, bisexuées ou plus rarement unisexuées (polygamie, monécie, dioecie ou polygamodioecie). À l'exception de quelques espèces à fleurs nues comme chez Fraxinus, elles comportent presque toujours un calice de 4-16 sépales, plus ou moins soudés, le plus souvent petit et campanulé, et une corolle formée de 4-16 pétales soudés, rarement libres, à préfloraison valvaire ou imbriquée. Lorsqu’il y a tétramérie, les 4 sépales sont en position orthogonale, et les 4 pétales en position diagonale.

Les 2-4 étamines, généralement latérales, sont rarement au nombre de 1, 3 ou 6. Elles possèdent un filet court inséré à la base de l’ovaire (Fraxinus) ou sur le tube de la corolle et une grosse anthère qui, le plus souvent, s’ouvre par des fentes latérales et présente un connectif prolongé. Chez les Noronhia de Madagascar, il existe une coronule, sorte de disque extérieur aux étamines et inséré à la base de la corolle.

Le gynécée est formé de 2 carpelles généralement médians. L'ovaire, supère ou semi-infère, syncarpe, comporte 2 loges renfermant chacune 1-2 ou plus de 4 ovules, anatropes ou campylotropes, dressés ou pendants, insérés sur la cloison médiane de l’ovaire. Les ovules ténuinucellés ne comportent qu’un seul tégument qui persiste autour du sac embryonnaire. Le style est terminal, simple, souvent court, et couronné d’un stigmate généralement bilobé.

Le type floral est souvent 4-4-2-2, quelquefois 4-5-2-2 (Jasminum), rarement différent en tout cas de ces deux types. En fait, la fleur tétramère des Oleaceae fait preuve de surevolution. En effet, chez quelques genres primitifs (Jasminum notamment), il existe encore 3 verticilles perianthaires, soit 1 calice et 2 cycles de pétales plus ou moins complets, ce qui explique les corolles pentamères, hexamères, heptamères parfois rencontrées. L'addition de ces verticilles décale la position des étamines et des carpelles, les premières, ailleurs latérales, deviennent antero-postérieurs ; les seconds, ailleurs antero-postérieurs, deviennent latéraux. La torsion de la corolle qui caractérise la préfloraison tordue n’est pas présente chez toutes les espèces, certaines possédant une préfloraison valvaire, très proche de la précédente. La pollinisation s’effectue par les insectes, parfois par les oiseaux (certaines espèces de Jasminum) ; elle est anémophile chez le frêne commun (Fraxinus excelsior). Elle est obligatoirement croisée chez les espèces hétérostyles de certains Jasminum et Forsythia. 

Le fruit est une capsule loculicide (Syringa), une noix ailée (Fraxinus), une baie (Ligustrum) ou une drupe (Olea). La variabilité du fruit des Oleaceae est un caractère propre à la famille. Les graines, parfois ailées, possèdent ou non un albumen généralement très oléagineux, cellulaire dès le début, et un embryon droit. Leur dissémination se fait par le vent ou par les animaux, notamment par les oiseaux. Beaucoup d’espèces renferment des hétérosides. Le mannitol existe chez toutes les espèces où il a été recherché. 

Les Oleaceae forment parfois, dans certaines classifications, un ordre spécifique, celui des Ligustrales ou Oleales. Les Oleaceae constituent, pour la plupart des systématiciens, un groupe bien caractérisé, dont on trouve des restes fossiles dans les couches du Crétacé supérieur ; elles sont, par leurs espèces dialypétales et par leurs faisceaux collatéraux sans phloème intraxylaire, apparentées aux Celastrales, notamment aux Salvadoraceae que certains auteurs ont inclues dans l'ancien ordre des Ligustrales.

Elles présentent aussi beaucoup de caractères communs avec les Rubiales et les Gentianales, où elles sont aujourd’hui rangées. R. Tournay et A. Lawalrée ont proposé de leur adjoindre les Buddleiaceae (voir Loganiaceae) et les Menyanthaceae. Toutefois les Buddleiaceae ont souvent des stipules et les Menyanthaceae ont un ovaire uniloculaire à placentation pariétale et des fleurs pentamères.

J. Hutchinson, quant à lui, rapproche les Oleaceae des Loganiaceae pour former l'ordre des Loganiales.

En tout cas, les Oleaceae, avec leurs deux étamines, des pétales encore parfois libres, et des feuilles composées pennées, l'absence de liber perimedullaire, posent le problème de leur origine. Toutefois, la présence de terpènes pentacycliques du type b-amyrine, présents également chez les Loganiaceae, rapproche incontestablement ces deux familles.

En 1957, L. A. S. Johnson a proposé de distinguer dans les Oleaceae deux sous-familles et sept tribus. 

Chez les Oleoideae, la fleur est généralement tétramère, avec 4-6 pétales parfois absents, chaque loge de l’ovaire renferme 2 ovules pendants, rarement plus, et le nombre chromosomique de base est 23, rarement 22 ou 24. Cette sous-famille est probablement monophylétique et née par allotétraploïdisation. Il y a 2 tribus. 
Les Fraxineae ont des fruits secs et indéhiscents, souvent des samares. Les feuilles sont caduques, imparipennées, rarement trifoliolées ou unifoliolées. Le genre unique est Fraxinus, de la zone tempérée de l’hémisphère Nord.
  Les Oleaea ont des fruits charnus (drupe ou baie) ou secs (capsules biloculaires). Les feuilles sont persistantes ou caduques, simples, rarement lobées ou pennatiséquées. Les genres principaux sont Syringa, Ligustrum, Olea, Tetrapilus, Linociera, Haenianthus, Tessarandra, Noronhia, Notelaea, Gymnalaea, Amarolea, Osmanthus, Siphonosmanthus, Phillyrea, Piconia, Hesperelaea. 

Chez les Jasminoideae, chaque loge de l’ovaire renferme soit un ovule, soit quatre ovules ou davantage, soit deux ovules ascendants, et le nombre chromosomique de base est 11, 13 ou 14. On y dénombre 5 tribus. Les Jasmineae sont des arbustes bas aux feuilles simples ou pennatiséquées, des arbustes érigés, des arbustes grimpants ou des lianes aux feuilles trifoliolées ou unifoliolées. La corolle est grande, avec un tube bien développé, avec 4-12 lobes. Le fruit est une capsule ou une baie. Les genres principaux sont Menodora et Jasminum.
Les Fontanesieae sont des arbustes aux feuilles caduques et simples. La corolle a des pétales libres ou soudés à la base par paire. Le fruit est indéhiscent, comprimé, avec une aile circulaire. Cette tribu ne comprend qu’un seul genre, Fontanesia.
Les Forsythieae sont des arbustes aux feuilles caduques simples, trilobées ou trifoliolées. La corolle gamopétale a 4 lobes. Le fruit est une capsule coriace ou est comprimé et indéhiscent avec une aile circulaire. Les genres principaux sont Abeliophyllum et Forsythia.
Les Schrebereae sont des arbustes ou des arbres aux feuilles persistantes imparipennées ou simples. La corolle gamopétale a 4 lobes. Le fruit est une capsule ligneuse. Les genres sont : Comoranthus, Schrebera, Nodeanthus.
Les Myxopyreae sont des plantes grimpantes aux feuilles simples. La corolle est soudée, avec un tube court et 4 lobes. Le fruit est charnu. Il n’y a qu’un seul genre, Myxopyrum.