Habitus und Blätter
Die Samen keimen oberirdisch (epigäisch), sie bilden zwei Keimblätter. Die meist mehrjährigen krautigen Pflanzen erreichen Wuchshöhen um 150 Zentimeter, aber es existieren sowohl bodendeckende als auch deutlich größere Arten und Sorten. Die Wurzeln bilden sich im Umkreis von 30 bis 40 Zentimetern knapp unter der Erdoberfläche aus und reichen bis zu 60 Zentimeter in die Tiefe. Als Keimling entwickelt sich zunächst ein Haupttrieb, der paarweise Blätter ausbildet, die kurz hintereinander erscheinen können. Die Blattpaare sind untereinander um etwa 90° versetzt (wechselständig).
Die Form der Laubblätter ist länglich oval bis eiförmig. Sie sind ganzrandig und gestielt, bis zu 30 Zentimeter lang und bis zu 15 Zentimeter breit. Nach frühestens drei Monaten – in etwa in einer Höhe von 30 Zentimetern bis 1 Meter – verzweigt sich der Haupttrieb zum ersten Mal, in der Verzweigung bildet sich die erste Blüte. Die Nebentriebe verzweigen sich während des Wachstums erneut, auch hier finden sich in den Verzweigungen Blütenansätze. Im Alter treibt die Pflanze aus Blattachseln und teilweise auch aus den Verzweigungen selbst neue Zweige aus, die ebenfalls nach einiger Zeit verzweigen.
Einigen Sorten sind in den Verzweigungen, auf den Blättern und auch den Früchten violett bis teilweise schwarz, manchmal ist die ganze Pflanze so gefärbt. Diese Verfärbungen treten als Schutz gegen Sonneneinstrahlung auf. Zum Teil wurden diese Eigenschaften durch gezielte Selektion und Kreuzungen für Zierpaprikas verstärkt. Verfärbungen der Früchte sind nur bis kurz vor der Reife zu beobachten, da dann der oftmals rote Farbstoff überwiegt.
Alle Paprikasorten sind mehrjährig, auch wenn der Name Capsicum annuum Einjährigkeit vermuten lässt. Der botanische Begriff bezieht sich darauf, dass die Pflanze vom Keimen bis zur Samenreife keine Vegetationspausen einlegt. Pro Jahr wachsen die Pflanzen zwischen 0,3 und 4,6 Meter. Obwohl die Pflanzen leicht saure bis neutrale Böden bevorzugen, wachsen sie auch bei einem pH-Wert zwischen 4,3 und 8,7. Ein zu hoher pH-Wert kann zu gelblichen Verfärbungen am Blattrand und geringem Wuchs führen. Die Pflanzen wachsen am besten in lockerem, sandigem bis lehmigem Boden. In Mitteleuropa werden Paprika meist einjährig (Keimung im Frühjahr – Fruchternte im selben Jahr – danach wird die Pflanze kompostiert) gezogen, da sie sehr kälteempfindlich sind. Bei Temperaturen zwischen 7 und 29 °C können Paprika problemlos im Freiland wachsen.
Blüten
Je nach Art treten eine bis zehn Blüten pro Blattachsel auf. Die Blütenstiele sind 0,2 bis 2 Zentimeter lang. Die zwittrigen Blüten sind radiärsymmetrisch und fünfzählig mit doppelter Blütenhülle. Der Blütenkelch ist glockenförmig, die Kelchblätter sind teilweise nach vorne zugespitzt, zum Teil auch gerundet. Die Blütenkronen sind meist weiß, es gibt jedoch auch viele grünliche und auch violette Blüten (z. B. bei Capsicum pubescens). Der Fruchtknoten ist oberständig.
Frucht
Während die Frucht standardsprachlich und kulinarisch als Schote bezeichnet wird, handelt es sich botanisch gesehen um eine Beere (genauer gesagt um eine Trockenbeere, da das Perikarp bei der Reifung eintrocknet). Diese Fruchtwand besteht von außen nach innen aus einer festen Haut, auch Exokarp genannt, gefolgt vom Fruchtfleisch, dem Mesokarp, und schließlich der Innenwand, dem Endokarp. An der Innenseite der ehemaligen Fruchtblätter befindet sich das deutlich hellere plazentale Gewebe, das auch oftmals in Form von Scheidewänden (Plazentarleisten) das Innere der Frucht in verschiedene, nicht vollständig getrennte Kammern unterteilt. Auf der Plazenta und den Scheidewänden sitzen die Samen, die zum Teil den kompletten Innenraum der Frucht ausfüllen. Die Samen sind nierenförmig und glatt. Je nach Art ist ihre Farbe hellbraun bis schwarz, das Tausendkorngewicht beträgt zwischen 5 und 8 Gramm.
Die Früchte sind sehr formen- und farbenreich. Von schmal-zylindrisch bis kugelig gibt es viele Erscheinungsbilder. Unterschiedlich ist auch die Form der Spitze der Frucht – von kegelförmig zugespitzt über abgerundet bis hin zu von mehreren Rundungen eingekerbten Vertiefungen reicht die Vielfalt. Das Fruchtwachstum zeigt ein sigmoides Verhalten, d. h. in der Mitte der Reifeperiode ist das Wachstum am stärksten, während zu Beginn und Ende ein sehr geringes Wachstum zu beobachten ist. In 28 bis 35 Tagen nach der Befruchtung haben die Früchte ihre endgültige Größe erreicht, anschließend steigert sich das Fruchtgewicht durch Verdickung der Fruchtwand weiter. Abhängig von der Sorte und den äußeren Bedingungen sind Paprikas 50 bis 120 Tage nach der Befruchtung ausgereift. Reife Früchte können die Farbtöne rot, orange, gelb, braun oder auch weiß annehmen. Grüne, violette oder schwarze Früchte sind immer unreif; einige Sorten reifen über mehrere Farbstadien, z. B. von grün nach gelb zu rot.