Однолетнее или многолетнее травянистое растение с прямостоячим тонким ветвистым стеблем от 40 до 120 см высотой в зависимости от вида. Нижние листья тройчато- или перистолопастные, реже цельные, черешковые, отмирающие ко времени цветения. Остальные листья сидячие, линейные, цельнокрайные. Цветки собраны в соцветие корзинка: крайние - бесполые, глубоко надрезанные, синие, воронковидные. В корзинке их обычно 5 штук. Серединные - обоеполые, по 5 сросшихся в трубочку тычинок. Пестики фиолетовые, зубчатые. Цветёт с мая по август. Встречаются так же виды с розовыми, беловатыми, жёлтыми, фиолетовыми цветками. Плоды - опушённые блестящие серые или жёлто-серые продолговато-яйцевидные семянки длиной 2,5-4 мм с многорядным хохолком на верхушке. Хохолок, равный по длине семянке, состоит из неравных рыжеватых или фиолетовых жёстких щетинистых волосков, легко отламывается. Плоды вызревают в августе.
Василёк синий распространён по всей европейской территории России и вообще всей Европе. Неприхотлив, но предпочитает влажные заливные луга. Растёт как сорняк на ржаных, пшеничных и других полях. Культивируется как садовое растение. Другие виды (всего их насчитывается около 500) распространены в Европе, Азии, Америке, северной Африке.