Hmelj je trajna, zelo razrasla vzpenjavka, ki ima pod zemljo močno razvite in odebeljene korenike, iz katerih se vsako pomlad razvije od tri do šest metrov dolgo steblo, ki se ovija in vzpenja po drevju ali grmovju. Značilnost hmeljevih stebel je, da se vedno ovijajo v desno. Steblo je poraslo z bodičastimi dlačicami, s katerimi se pri plezanju oprijema podlage. Listi so dolgopecljati, nasprotno nameščeni, ploskev pa je dlanasto narezana v tri do sedem krp, zaradi dlačic pa so zelo hrapavi. Rastlina je dvodomna, na moških rastlinah se razvijejo latasta socvetja zeleno bele barve, na ženskih pa so socvetja v storžu, ki je jajčaste in viseče oblike, ter je rumeno zelene barve. Na cvetju ženske rastline je na predlistih in krovnih listih veliko lupulinskih žlez, ki se uporabljajo v zdravstvu. Zreli storžki in lupulinske žleze izpadejo iz njega kot prah, s katerim se tudi razmnožuje. Hmelj divje raste ob vodah, med grmovjem, gojimo pa ga tudi kot kulturno rastlino v nasadih za namene pivovarske industrije.