Les inflorescences sont des cymes, des épis lâches ou plus rarement des corymbes, des panicules ou des racèmes, terminaux, parfois réduites à une fleur solitaire.

Les fleurs sont bisexuées, plus rarement unisexuées par avortement, et généralement zygomorphes. Le périathe possède un calice généralement bilabié, à 5 sépales plus ou moins soudés et persistants, le tube étant adné à l'ovaire, et une corolle synpétales à 4-9 lobes, généralement au nombre de 5, l'inférieur étant souvent plus petit et réfléchi. L'androcée se compose de 2-3 étamines adnées au style et formant une colonne. Les anthères, protandres, ont une dehiscence extrorse et dissimulent souvent un stigmate simple ou bilobé. La colonne est saillante et courbée de façon à se mouvoir souplement de haut en bas quand un insecte se pose sur la lèvre inférieure de la corolle. Par mouvements, la colonne participe au transfert de pollen entre la fleur et l’insecte. L'ovaire est infère, formé de 2 carpelles soudés, et possède 1-2 loges avec des ovules anatropes peu nombreux ou nombreux attachés au septum ou à un placenta central. Le stigmate est entier ou bilobé.

Le plus grand genre de la famille, Stylidium est ainsi nommé en référence à la colonne mobile de la fleur caractéristique de la famille.

Les fruits sont des capsules généralement septicides, renfermant de petites graines contenant de l’albumen et un embryon minuscule.

Les affinités des Stylidiaceae restent à définir, mais le pollen de la plupart des espèces ressemble à celui des Campanulaceae, d’autres caractères sont également communs.

La famille est habituellement divisée en 2 sous-familles. Les Donatioideae ont des pétales libres, et 2-3 étamines libres. Le seul genre est Donatia, placé par certains spécialistes dans sa propre famille, les Donatiaceae. Les Stylidioideae ont des pétales soudés à la base et 2 étamines soudées au style jusqu’à l’apex. On y distingue 2 tribus. Les Phyllanchneae possèdent des anthères avec des loges connées à l’apex, formant 2 anthères courbées, chacune avec une loge unique (Phyllanche, Forstera...). Les Stylideae possèdent des anthères à 2 loges (Oreostylidium, Levenhookia, Stylidium).