广泛分布于全世界,主要分布于海水和淡水中,少数分布于亚热带、温带。中国主要分布于长江以南各省区,东北、华北、西北亦有少数种类。常见于江湖、溪沟、池塘和稻田,少数种类见于海边盐水中。
一年生或多年生水生草本。沉水或浮水。根浮于水中或生于水底泥中。茎短缩,直立。叶基生或茎生,基生叶多密集,茎生叶对生、互生或轮生。叶形多变,叶柄和托叶有或无。花序具有合生的佛焰苞,稀离生,先端多为2裂,苞内含1至数朵花。花辐射对称,稀为两侧对称。单性,稀两性,常具退化雌蕊或雄蕊。花被片离生,3~6枚,多有花萼、花瓣之分。雄蕊1至多枚,花药基生,2~4室,纵裂。子房下位,心皮2~15不完全合生,1室,侧膜胎座,胚珠多数。花柱2~5枚,或与心皮同数。果实球形或线形,干燥或肉果状。种子多数,形状多样。种皮光滑或有毛,有时具细刺瘤状突起。胚直立,海生种类有发达的胚芽,无胚乳。染色体基数x=7,8,12;染色体数目2n=14,16,18,20,22,24,28,40,42,44,46,48,52,66,72,74等。
部分花鲜艳的通过虫媒传粉,一些浮水的属常行水媒传粉。
水鳖科原常放置于水鳖目(Hydrocharitales),分子系统学研究表明它属于泽泻目(Alismatales),与花蔺科(Butomaceae)和泽泻科(Alismataceae)近缘。本科有17属75种,中国分布有11属(1属引种)34种(4种引种),4种中国特有。
本科植物多数可作为水族馆的装饰性植物。但部分地区引种该科植物后有繁殖过度的现象,从而变为当地的有害杂草。本科的代表植物是水鳖(Hydrocharis dubia,见图),一种广布于全国的浮水草本植物。