绣球花是灌木，高1-4米，茎常于基部发出多数放射枝而形成一圆形灌丛，枝圆柱形，粗壮，紫灰色至淡灰色，无毛，具少数长形皮孔。叶纸质或近革质，倒卵形或阔椭圆形，长6-15厘米，宽4-11.5厘米，先端骤尖，具短尖头，基部钝圆或阔楔形，边缘于基部以上具粗齿，两面无毛或仅下面中脉两侧被稀疏卷曲短柔毛，脉腋间常具少许髯毛，侧脉6-8对，直，向上斜举或上部近边缘处微弯拱，上面平坦，下面微凸，小脉网状，两面明显，叶柄粗壮，长1-3.5厘米，无毛。

绣球花为伞房状聚伞花序近球形，直径8-20厘米，具短的总花梗，分枝粗壮，近等长，密被紧贴短柔毛，花密集，多数不育，不育花萼片4，阔物卵形、近圆形或阔卵形，长1.4-2.4厘米，宽1-2.4厘米，粉红色、淡蓝色或白色，孕性花极少数，具2-4毫米长的花梗，萼筒倒圆锥状，长1.5-2毫米，与花梗疏被卷曲短柔毛，萼齿卵状三角形，长约1毫米，花瓣长圆形，长3-3.5毫米，雄蕊10枚，近等长，不突出或稍突出，花药长圆形，长约1毫米，子房大半下位，花柱3，结果时长约1.5毫米，柱头稍扩大，半环状。蒴果未成熟，长陀螺状，连花柱长约4.5毫米，顶端突出部分长约1毫米，约等于蒴果长度的1/3，种子未熟。绣球花的花期为6-8月。

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