L'habitus delle varie specie è differente: la famiglia comprende piante erbacee, arbustive o arboree.
Quasi tutte le specie della famiglia hanno foglie composte, pennate o palmate.
Il cosiddetto "fiore papilionaceo", formato da un petalo più grande, chiamato vessillo e altri due petali che contengono l'ovario (le carene) e le ali, è un carattere tipico delle specie della sottofamiglia Faboideae, non condiviso con Caesalpinioideae e Mimosoideae (vedi sotto).
La caratteristica comune a tutte le specie della famiglia è la presenza del legume o baccello: si tratta del frutto della pianta, formato da un carpello che racchiude i semi. Alcune volte presenta strozzature che lo suddividono in camere: in questo caso il legume è detto lomento (per es. il frutto dell'arachide). Giunto a maturità il baccello si apre in corrispondenza delle due suture, dorsale e ventrale, rilasciando i semi.
Altra caratteristica comune a molte delle leguminose è la presenza sulle radici di un batterio, il Rhizobium leguminosarum, che è in grado di fissare l'azoto atmosferico, rendendo la loro presenza fondamentale per la sostenibilità degli agro-ecosistemi. Tale proprietà è infatti utilizzata in agricoltura per effettuare la rotazione delle colture erbacee concimando così il terreno