科属特征：牡丹原属毛茛科芍药属Paeonia L.,潘开玉（1979）在《中国植物志•第二十七卷》中将之纳入芍药亚科Suhfam.Paeonioieae Hutch,牡丹组Sect.Moutan DC.,同属另一组为芍药组Sect. Paeoaia DC.。

芍药属在一系列外部和内部形态特征上与毛茛科有明显区别，在含有的化学成分上也有明显的差异。故自20世纪初以来，一些学者提出应把芍药属自毛茛科里分离出来成为独立的芍药科Paeoniaceae. 

茎干区别：

牡丹的茎为木质，落叶后地上部分不枯死；芍药的茎为草本，落叶后地上部分枯死，正因为如此，牡丹又叫“木芍药”，芍药又名“没骨花”。

花形区别：

牡丹的花都是独朵顶生，花型大；芍药的花则是一朵或数朵顶升并腋生，花型亦较牡丹略小。

叶片区别：

牡丹的叶片阔，叶片上面绿色中略带黄，无毛，下面有白粉；芍药叶片狭长，上下均为浓绿色且叶较密。

开花期区别：

牡丹在暮春三月开花，芍药在春末夏初开花，固有“谷雨三朝看牡丹，立夏三照看芍药”之说。