Vegetative Merkmale
Der Zitronenstrauch wächst als ausdauernder laubabwerfender Strauch ursprünglich in Südamerika und erreicht in gemäßigten Klimazonen Europas Wuchshöhen von rund 2 Metern, selten mehr.
Die je zu dritt in Wirteln am Stängel stehenden, eilanzettlichen Laubblätter duften stark (besonders bei Verletzung) und sind in Blattstiel und -spreite gegliedert. Der Blattstiel ist 2 bis 10 Millimeter kurz. Die einfache, glänzende und ganzrandige bis gesägte, spitze Blattspreite ist selten 30 bis, meist 45 bis 110 Millimeter lang und selten 7 bis, meist 9 bis 25 Millimeter breit.
Generative Merkmale
Die kleinen, weißlichen Blüten stehen in endständigen Rispen auf bis zu 25 cm langem, wollig behaartem Blütenstandsschaft mit Hochblättern. Die sehr kurz gestielten Blüten sind zygomorph, zwittrig, vierzählig und besitzen eine doppelte Blütenhülle (Perianth). Die vier etwa 3,5 Millimeter langen, behaarten Kelchblätter sind röhrig verwachsen, wobei die Kelchzähne nur höchstens ein Viertel der Gesamtlänge aufweisen. Die vier weißen bis hell lilafarbenen, 6 bis 9,5 Millimeter langen Kronblätter sind unten zu einer bis 5 Millimeter langen Röhre verwachsen mit ausladenden Lappen. Es ist nur ein Kreis von vier fast sitzenden und eingeschlossenen, didynamischen Staubblättern oben in der Kronröhre vorhanden. Die Staubfäden sind 0,2 bis 0,4 Millimeter lang. Zwei Fruchtblätter sind zu einem oberständigen Fruchtknoten verwachsen, der intensiv behaart ist. Der Griffel ist eingeschlossen mit zweilappiger Narbe.
Die Spaltfrüchte im beständigen Kelch zerfallen in zwei längliche, plan-konvexe und zugespitzte 1,3 bis 1,8 Millimeter × 0,5 bis 0,6 Millimeter kleine, kastanienbraune Teilfrüchte.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 36.