Botanie
De meeste cucurbitaceae zijn kruidachtige, rankendragende wijnstokken die zijn aangepast aan warme klimaten en gevoelig zijn voor vorst. De meeste soorten komen van nature voor in de tropen, maar sommige geslachten (Bryonia, Cucurbita, Ecballium, Echinocystis) bevatten soorten die in gematigde streken voorkomen. In de cultuur zijn cucurbitaceae wereldwijd verspreid in bijna alle landbouwgebieden. De cucurbitaceae die niet aan koele temperaturen zijn aangepast en die worden geteeld voor hun rijpe vruchten en zaden, zijn gewoonlijk niet succesvol in streken met korte, koele zomers. Andere, met name komkommer (Cucumis sativus) en zomerpompoen (Cucurbita pepo), worden geteeld voor hun onrijpe vruchten en verdragen koelere temperaturen dan de meeste cucurbitaceae, en hebben daarom een bijzonder groot verspreidingsgebied in de teelt.
De meeste cucurbitaceae zijn mesofyten en hebben grote handvormige bladeren, vezelige wortels, en opvallende vruchten. Onder gunstige omstandigheden groeien en verspreiden de planten zich snel, want de stengels kunnen binnen 24 uur 30 cm of meer lang worden. Het loof kan kaal, zacht of stijf behaard, of stekelig zijn. De planten zijn meestal eenhuizig, dat wil zeggen dat ze afzonderlijke meeldraden (mannelijke) en meeldraden (vrouwelijke) bloemen op dezelfde plant hebben. Meestal zijn de bloemen nectarproducerend en worden ze door bijen begeerd, met groene kelken die bestaan uit vijf aan de basis vergroeide kelkblaadjes en gele kroonkronen die bestaan uit vijf aan de basis vergroeide kroonblaadjes. De stuifmeelbloemen differentiëren zich op de lagere knopen en worden in grotere aantallen geproduceerd dan de pistillaatbloemen. Maar eenmaal gedifferentieerd, kunnen de pistillaatbloemen zich sneller ontwikkelen dan de meeldraadbloemen. De meeldraadbloemen hebben dunnere, langere bloeistengels dan de pistillaatbloemen. De pistillaatbloemen hebben inferieure eierstokken die meestal rond of ovaal van vorm zijn. Bij dwarsdoorsnede is te zien dat de triloculaire eierstok 10 subepidermale hoofdnerven bevat, waarvan er vijf de steel verbinden met de middennerf van elk kelkblad en vijf de steel verbinden met de middennerf van elk kroonblad. Naast het hoofdvaatstelsel van de eierstok van de komkommer is er ook een sterk anastomoserend vaatstelsel in de vrucht, dat bijdraagt tot een deel van de genetische variabiliteit van de vruchtstructuur in de familie. Het vezelige vruchtvlees van de spaghettipompoen (Cucurbita pepo) en het vezelige net van de gedroogde sponspompoen (Luffa cylindrica) zijn bijvoorbeeld producten van deze anastomoserende vasculatuur.
Na de bevruchting ontwikkelt de eierstok zich tot een vlezige vrucht met exocarp, mesocarp, en endocarp. Over het algemeen zijn de vruchten van wilde cucurbitaceae klein, rond en groen, en het vruchtvlees is vaak zeer bitter door alkaloïde verbindingen die bekend staan als cucurbitacines. Een vrucht kan wel enkele honderden zaden bevatten, die bij rijpheid elk twee zaadlobben bevatten, maar geen endosperm. De zaden zijn niet bitter en meestal plat, maar er is een meer dan 10-voudige variatie in zaadlengte tussen de Cucurbit geslachten, van enkele millimeters tot enkele centimeters.
Domesticatie van sommige van de Cucurbitaceae is oud, en gaat vooraf aan die van sommige belangrijke graangewassen. Er zijn aanwijzingen dat Cucurbita pepo (pompoen) ten minste 10.000 jaar geleden voor het eerst werd gedomesticeerd. Verscheidene andere cucurbitaceae zijn ook al duizenden jaren gedomesticeerd. In de Bijbel (Numeri 11:5) verlangen de Israëlieten naar de avattihim (watermeloenen) en qishu’im (meloenen, var. chate) van Egypte tijdens hun omzwervingen in de Sinaïwoestijn.
Door de duizenden jaren van domesticatie door de mens verschillen de gecultiveerde cucurbitaceae van hun wilde tegenhangers, het duidelijkst in hun grotere en minder vegetatieve en reproductieve delen. De gecultiveerde vormen hebben grotere bladeren, dikkere stengels, minder takken, en grotere en minder vruchten en zaden. Bij sommige gecultiveerde vormen is de vruchtvorm niet rond, maar duidelijk langwerpig. Ook verschillende vruchtkleuren en kleurpatronen komen voor bij gecultiveerde vormen. Gecultiveerde vormen verschillen ook sterk van hun wilde neven doordat de vruchten smakelijker zijn, niet bitter en minder grof vezelig, maar hoger in zetmeel-, suiker- en carotenoïdegehalte. In de Cucurbitaceae-familie komt een grote variatie voor in grootte, vorm en kleur van de vruchten.
De kwaliteitseigenschappen die gewenst worden in rijpe komkommervruchten zijn in sommige gevallen dezelfde als die welke gewenst worden in onrijpe komkommervruchten, maar verschillen in andere gevallen. Sommige kenmerken, zoals zoetheid en vruchtvleeskleur, komen in rijpe vruchten volledig tot uiting, maar in jonge vruchten nauwelijks. Andere kenmerken, zoals de grootte van de zaadholte, kunnen belangrijk zijn bij het bepalen van de smakelijkheid van onrijpe vruchten, maar zijn minder belangrijk bij rijpe vruchten. Veel van de gecultiveerde komkommersoorten zijn geteeld voor het culinaire gebruik van hun onrijpe vruchten, en sommige voor hun rijpe vruchten. Enkele soorten, met name pompoenen en pompoenen (Cucurbita spp.) en meloenen (Cucumis melo) zijn geteeld voor het dubbel gebruik van zowel hun onrijpe als hun rijpe vruchten, of voor het gebruik van onrijpe vruchten in sommige streken maar voor het gebruik van rijpe vruchten in andere streken, en vertonen bijgevolg een grote intraspecifieke variatie in vruchtkenmerken.
Tot de cucurbitaceae behoren enkele van de grootste en snelst groeiende vruchten in het plantenrijk. Daarom hebben sommige van de grotere cucurbitaceae gediend als experimenteel materiaal om de groeisnelheid, de invoer van koolhydraten en de fysiologie van de translocatie in zich ontwikkelende vruchten te bestuderen. Bij grote pompoenen kan het drooggewicht met 1,71 g per uur toenemen, terwijl bij komkommers en meloenen met kleinere vruchten het drooggewicht met 100-500 mg per uur kan toenemen. De grote verschillen in grootte en vorm van de vruchten bij de cucurbitaceae worden reeds bepaald in de vroege stadia van de ontwikkeling van de eierstokken, vóór en onmiddellijk na de anthese. Deze kenmerken staan onder strikte genetische controle, hoewel niet-genetische factoren zoals milieuomstandigheden en intra-plant competitie voor fotoassimilaten een sterke rol spelen bij het bepalen van de vruchtgrootte. De toevoer van assimilaten in de vorm van fotosyntheseproducten kan vaak een beperkende factor zijn voor de groei van de vrucht en de uiteindelijke vruchtgrootte.