Vegetative Merkmale
Die verschiedenen Kulturformen unterscheiden sich in Blattfarbe, Größe, Aroma, Wachstumsart und Ansprüchen. Basilikum wird in den gemäßigten Breiten meist als einjährige Pflanze kultiviert. Es ist eine aufrecht wachsende, einjährige krautige Pflanze mit Pfahlwurzel, die Wuchshöhen von 12 bis 70 Zentimetern erreicht. Alle Pflanzenteile duften aromatisch. Stängel, Blütenhüllblätter und oft die Laubblätter sind behaart (Indument). Die kreuzgegenständigen Laubblätter sind in Blattstiel und Blattspreite gegliedert. Die kurzen Blattstiele weisen eine Länge von 5 bis 20 Millimeter auf. Die einfache Blattspreite ist oft eiförmig mit einer Länge von 1,5 bis 5 Zentimetern sowie einer Breite von 0,8 bis 3,2 Zentimetern. Der Blattrand ist glatt.
Generative Merkmale
Die Blütezeit reicht hauptsächlich von Juni bis September. Der vielblütige ährige Blütenstand enthält auch zwei- bis dreiblütige Zymen. Der Blütenstiel ist 2,5 Millimeter lang.
Die zwittrige Blüte ist zygomorph und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle. Die fünf Kelchblätter sind glockenförmig verwachsen und weisen die gleiche Farbe wie die Laubblätter auf. Der Kelch ist während des Blühvorgangs (Anthese) 1,5 bis 3 Millimeter lang und vergrößert sich bis zur Fruchtreife auf etwa 9 Millimeter. Die fünf Kronblätter sind zu einer 8 bis 9 Millimeter langen Krone verwachsen. Die Kronröhre weist eine Länge von etwa 3 Millimeter auf. Die breite, mehr oder weniger flache Oberlippe ist vierlappig, etwa 3 Millimeter lang und etwa 4,5 Millimeter breit. Die Unterlippe ist etwa 6 Millimeter groß. Es sind zwei ungleiche Paare von Staubblättern vorhanden, die mit der Krone verwachsen sind, aber untereinander frei sind. Die Staubbeutel öffnen sich mit einem Längsschlitz. Der Fruchtknoten ist oberständig. Der Griffel endet in einer zweilappigen Narbe.
Die Frucht ist 1,5 bis 2 Millimeter lang und vom vergrößerten Kelch eingehüllt.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 48.