雙子葉植物綱的1科。一年生或多年生草本，稀為灌木或小喬木。莖通常具膨大的節。葉為單葉，互生，有托葉鞘。花兩性，稀為單性，輻射對稱；花序由若幹小聚傘花序排成總狀、穗狀或圓錐狀，花有時單生；花被片3～6；雄蕊6～9，極少為16，有花盤；雌蕊1，子房上位，1室，花柱2～4。瘦果卵形，具3棱或扁平，通常包於宿存的花被內；胚彎生或直立，胚乳豐富。約40屬800種，主要分佈於北溫帶，少數在熱帶。中國產11屬200餘種。蓼屬分佈於全國各地；大黃屬分佈於西北、西南及華北的的山區；沙拐棗屬、木蓼屬分佈於西北的荒漠、半荒漠地區；冰島蓼屬分佈於西北及青藏高原的高山區；翼蓼屬、翅果蓼屬為中國的特有屬。
蓼科的花粉近球形或球形至長圓形，是多類型的，即在同一屬中，種間的差異很明顯，花粉粒具3溝，3孔溝，散孔，散溝孔等，外壁所具網紋也是多式多樣，主要有刺狀、粗網狀、細網狀等。本科植物由蟲媒傳粉或風媒傳粉，如蓼屬、大黃屬在雄蕊的基部有蜜腺，具頭狀柱頭，以便於昆蟲授粉；酸模屬的花下垂，花梗纖細，具大型的畫筆狀柱頭，這些特征都便於風媒授粉。
蓼科是一個很自然的群，屬於蓼目（隻含有蓼科一個科）。本科與中央種子目(Centrospermae)中一些科的親緣關系較接近。本科分3個亞科，6個族。酸模亞科（Rumicoideae）：①美洲蓼族(Eriogoneae)，中國不產；②酸模族(Rumiceae)。蓼亞科(Polygonoideae)：①木蓼族(Atraphaxideae)；②蓼族(Polygoneae)。海葡萄亞科(Coccoloboideae)：①蓼樹族(Triplarideae)，中國有栽培；②海葡萄族(Coccolobeae)，中國有栽培。
本科藥用植物如掌葉大黃、藥用大黃等是中國傳統的中藥材；扁蓄、何首烏、拳蓼亦為中藥材。栽培作物有蕎麥等。觀賞植物有紅蓼、珊瑚藤等。本科植物有些種類為蜜源植物。