Вид цветковых растений рода Лимонник (Schisandra) семейства Лимонниковые (Schisandraceae). Листопадная лиана длиной до 10—15 м, в северных районах редко превышает в длину 4 м. Стебель диаметром до 2 см, завивающийся на опоре, покрытый морщинистой, шелушащейся, тёмно-коричневой корой. Побеги с гладкой желтоватой корой.
Листья эллиптические или обратнояйцевидные, длиной 5—10 см, шириной 3—5 см. Имеют клиновидное основание и заострённую верхушку, по краю неяснозубчатые, слегка мясистые, сверху голые, тёмно-зелёные, снизу бледные, со слабым опушением по жилкам. Черешки розовато-красные, 2—3 см в длину. И листья, и стебли издают лимонный запах.
Лимонник китайский — растение однодомное, цветки раздельнополые. Тем не менее, в некоторые годы на лиане могут быть только мужские цветки. Цветки диаметром до 1,5 см, с отчётливым ароматом, белые, однако к концу периода цветения розовеют, скученные у основания одногодичных веточек по 3—5 из одной пазух листа, на самостоятельных поникающих цветоножках длиной 1—4 см.
После оцветания цветоложе разрастается, из одного цветка образуется кистевидная сборная многоягода длиной до 10 см, усаженная сочными красными ягодами.
Период цветения в мае — июне, продолжается 10—14 дней. Опыляется насекомыми, включая пчёл, собирающих нектар и пыльцу. Медонос. Плоды лимонника созревают в сентябре. Частично остаются висеть в зиму. В северных районах почти не плодоносит.
Светолюбив, но в раннем возрасте выдерживает сильное и продолжительное затенение. Может расти на бедных оподзоленных суглинках и супесчаных пойменных почвах. Оптимальными для роста и плодоношения являются дренированные почвы долин небольших горных рек и ручьёв.
Застойного переувлажнения и заболоченности не выносит. Не мирится как с недостатком влаги в почве, так и с сухостью воздуха (листья увядают). К заморозкам довольно устойчив, лишь иногда весенние заморозки побивают распустившиеся листья.