全球广布，主要分布于地中海地区、非洲和澳大利亚，但原始类群以东亚（喜马拉雅山至中国东部）最为丰富。

一年生草本或多年生草本，具根状茎或茎基（caulorhiza 或 caudex），茎基以沙参属（Adenophora）和党参属（Codonopsis）两属最为典型，有时茎基具横走分枝，有时植株具地下块根。具乳汁管，分泌乳汁。叶为单叶，互生，少对生或轮生。花常集成聚伞花序，有时聚伞花序演变为假总状花序，或集成圆锥花序，或缩成头状花序，有时花单生。花两性，大多5数，辐射对称。花萼5裂，筒部与子房贴生，有的贴生至子房顶端，有的仅贴生于子房下部，也有的花萼无筒，5全裂，不与子房贴生，裂片大多离生，常宿存，镊合状排列。花冠由花瓣合生而成，浅裂或深裂至基部而成为5个花瓣状的裂片，裂片在花蕾中镊合状排列，极少覆瓦状排列。雄蕊5枚，通常与花冠分离，或贴生于花冠筒下部，彼此间完全分离，或借助于花丝基部的长绒毛而在下部部分黏合；花丝基部常扩大成片状，无毛或边缘密生绒毛；花药内向，极少侧向。花盘有或无，如有则为上位，分离或为筒状（或环状）。子房下位或半上位，少完全上位的，3～5（6）室；花柱单一，常在柱头下有毛；柱头3～5（6）裂；胚珠多数，大多着生于中轴胎座上。通常为蒴果，顶端瓣裂或在侧面（在宿存的花萼裂片之下）孔裂，或盖裂，或为不规则撕裂的干果，少为浆果。种子多数，有或无棱，胚直，具胚乳。

桔梗科普遍为异花授粉植物，雄蕊先熟。当花冠还未开放、花柱还很短、柱头尚未展开时，花药已先开裂，散出花粉。花柱上部有刷状毛，花药常多少联合，随着花冠开放，花柱伸长、穿过花药时，花粉就沾在花柱上被带出，有利于昆虫传粉。花冠开放后第二天，当花粉散失殆尽时，柱头才开裂，露出授粉面，接受其他花的花粉。第三、第四天，柱头反卷曲，触及残留在花柱上的花粉，在未获得其他花的花粉的情况下，就以此实现自花授粉。但风铃草属（Campanula）中的一年生风铃草（C. dimorphantha）和西南风铃草（C. pallida，图1）在同一植株上存在两种花：正常开放、行异花授粉的花和闭花授粉的花，后一种花的花冠不发育，始终贴在子房上，里面有极小而变形的花柱和雄蕊，花粉自动散于不分裂的柱头上。

图1 西南风铃草

本科的花粉多样，在原始类群，如桔梗属（Platycodon）、蓝钟花属（Cyananthus）和党参属中具多沟和多孔沟花粉，而在特化的类群中孔代替了沟；全科的花粉外壁上均有刺或瘤。染色体属中小型，2n＝10～68，基数x＝5，6，7，8，9，17；x＝7是原始基数。

桔梗科有广义和狭义之分。这里介绍的是狭义的桔梗科。大约1991年以来进行的形态和分子系统发生学分析均表明，广义的桔梗科下分5个单系群。有些学者，如T.G.拉默斯和被子植物系统发生学研究小组（APG）承认广义的桔梗科，下分5个单系的亚科，即桔梗亚科（Campanuloideae）、半边莲亚科（Lobelioideae）、Cyphioideae（包括1属64种，分布于非洲），Cyphocarpoideae（包括1属3种，分布于智利），以及Nemacladoideae（包括3属15种，分布于北美西南部）。既然5个亚科都是单系的，也得到形态分析的支持，那就意味着，一个广义的桔梗科或5个独立的科都是可接受的。各类群之间区别是分明的，例如半边莲亚科的花冠2唇形（桔梗亚科辐射对称），子房2室，柱头2裂（桔梗亚科多为3～5室，柱头多为3裂），花药联合成管（桔梗亚科分离或部分联合，但不成管），花粉外壁光滑（桔梗亚科花粉外壁全部有刺），含生物碱（桔梗亚科未发现生物碱）。基于分和合的两可性，也基于两者在形态上呈现一系列区别，《泛喜马拉雅植物志》（Flora of Pan-Himalaya）第47卷中承认狭义的桔梗科，当然也就承认了半边莲科。

本科植物主要为药用，有许多著名中药材，如党参（Codonopsis pilosula，图2）、桔梗（Platycodon grandiflorus）、沙参（Adenophora stricta）等。许多植物可供食用，如桔梗、沙参属植物的根等。此外，风铃草属和沙参属植物的花大、形状如钟，有观赏价值，常作为园艺植物栽培。

图2 党参