La Mélisse est une plante vivace herbacée de 30 à 80 cm de hauteur. Elle possède des tiges de section carrée, raides et rameuses sur lesquelles se trouvent des feuilles plus ou moins velues, larges, opposées, ovales, pétiolées, dentées et vertes. Ces feuilles dégagent une odeur citronnée dès qu’on les froisse. La Mélisse a également des fleurs, blanches ou rosées, à 2 lèvres (comme toutes les lamiacées), groupées en cercle à l’aisselle des feuilles. Son calice tubuleux en cloche, poilu, dispose d’une lèvre supérieure plane à trois dents et d’une lèvre inférieure à deux dents. La corolle à tube saillant a une lèvre supérieure concave et échancrée et une lèvre inférieure à trois lobes. La Mélisse est une plante qui se reproduit seule, grâce à ses quatre graines (tétrakène) encapsulées au fond du calice. Elle est souvent appelée citronnelle, pourtant, sur le plan botanique, elle n’a rien à voir avec cette plante exotique de la famille des graminées, ou avec la verveine citronnée dont elle partage le parfum mais qui provient d’Amérique du Sud. La Mélisse peut être confondue avec différentes espèces de menthe, autres lamiacées, mais son parfum est facilement reconnaissable lorsqu’on froisse la feuille.