Botanik
De flesta gurkfrukter är örtartade, rankbärande vinstockar som är anpassade till varma klimat och är känsliga för frost. Den naturliga utbredningen av de flesta arter är i tropikerna, men vissa släkten (Bryonia, Cucurbita, Ecballium, Echinocystis) innehåller arter som är spridda i tempererade områden. I odling finns gurkorna i nästan alla odlingsområden i världen. De gurkfrukter som inte är anpassade till svala temperaturer och som odlas för sina mogna frukter och frön är vanligtvis inte framgångsrika i regioner med korta, svala somrar. Andra, framför allt gurka (Cucumis sativus) och sommarsquash (Cucurbita pepo), odlas för sina omogna frukter och är mer toleranta mot svala temperaturer än de flesta gurkor, och har därför en särskilt stor spridning i odlingen.
De flesta gurkorter är mesofyter och har stora handflata blad, fibrösa rötter och framträdande frukter. Under gynnsamma förhållanden växer och sprider sig växterna snabbt, eftersom stammarna kan sträcka sig 30 cm eller mer inom 24 timmar. Löven kan vara kala, mjukt eller styvt håriga eller taggiga. Växterna är vanligen enäggiga, det vill säga de har separata staminerade (hane) och pistillerade (hona) blommor på samma planta. Oftast är blommorna nektarproducerande och födosöks av bin, med gröna kalottar som består av fem sepalblad som är sammanfogade vid basen och gula korollor som består av fem kronblad som är sammanfogade vid basen. De staminerade blommorna skiljer sig åt vid de nedre knutarna och produceras i större antal än de pistillerade blommorna. När de väl har differentierats kan de pistillata blommorna dock utvecklas snabbare än de staminata blommorna. De staminerade blommorna har tunnare och längre blomstänglar än de pistillerade blommorna. De pistillerade blommorna har underlägsna äggstockar som vanligtvis är runda eller ovala i form. I tvärsnitt kan man se att den trilokulära äggstocken innehåller tio subepidermala huvudnerver, varav fem förbinder pedikeln med den centrala venen i varje kronblad och fem förbinder pedikeln med den centrala venen i varje kronblad. Förutom huvudkärlsystemet i gurkörtelns äggstock finns det också ett starkt anastomoserande kärlsystem i frukten, vilket bidrar till en del av den genetiska variabiliteten i fruktstrukturen inom familjen. Till exempel är det fibrösa fruktköttet hos spaghetti squash (Cucurbita pepo) och det fibrösa nätet hos den torkade svampkålen (Luffa cylindrica) produkter av detta anastomoserande kärlsystem.
Efter befruktning utvecklas äggstocken till en köttig frukt som har ett exokarp, mesokarp och endokarp. I allmänhet är frukterna av vilda gurkor små, runda och gröna, och fruktköttet är ofta extremt bittert på grund av alkaloidföreningar som kallas cucurbitaciner. En frukt kan innehålla så många som flera hundra frön, som vid mognad innehåller två kotyledoner vardera men ingen endosperm. Fröna är inte bittra och är vanligtvis platta, men det finns en mer än tiofaldig variation i frönas längd bland cucurbit-släktena, från flera millimeter till några centimeter.
Domesticeringen av vissa av Cucurbitaceae är gammal och föregår den för vissa större spannmålsgrödor. Det finns bevis för att Cucurbita pepo (pumpa, squash) först domesticerades för minst 10 000 år sedan. Flera andra gurkfrukter har också domesticerats i tusentals år. I Bibeln (4 Mosebok 11:5) längtar israeliterna efter avattihim (vattenmeloner) och qishu’im (meloner, var. chate) från Egypten under sin vandring i Sinaiöknen.
Efter människans tusentals år av domesticering skiljer sig de odlade gurkmejslarna från sina vilda motsvarigheter, tydligast genom att de är större och har färre vegetativa och reproduktiva delar. De odlade formerna har större blad, tjockare stammar, färre grenar samt större och färre frukter och frön. I vissa odlade former är fruktformen inte rund utan tydligt avlång. Olika fruktfärger och färgmönster förekommer också bland de kultiverade formerna. De odlade formerna skiljer sig också kraftigt från sina vilda kusiner genom att frukterna är mer välsmakande, inte bittera och mindre grovfibriga, men med högre innehåll av stärkelse, socker och karotenoider. En rik variation av fruktstorlek, form och färg förekommer i Cucurbitaceae-familjen.
Kvalitetsegenskaper som önskas i mogna gurkfrukter är i vissa fall desamma som de som önskas i omogna gurkfrukter, men skiljer sig åt i andra fall. Vissa egenskaper, t.ex. sötma och köttfärg, uttrycks fullt ut i mogna frukter men knappt alls i unga frukter. Andra egenskaper, t.ex. storleken på fröhålan, kan vara viktiga för att bestämma smakligheten hos omogna frukter, men är mindre viktiga hos mogna frukter. Många av de kultiverade gurkmejslarterna har odlats för att deras omogna frukter ska vara kulinariska och vissa för att deras mogna frukter ska vara smakrika. Några få, framför allt pumpor och squash (Cucurbita spp.) och meloner (Cucumis melo), har odlats för dubbel användning av sina omogna frukter och sina mogna frukter, eller för användning av omogna frukter i vissa regioner men för användning av mogna frukter i andra regioner, och som en följd av detta finns det en stor intraspecifik variation i fruktens egenskaper.
Bland gurkorna finns några av de största och snabbast växande frukterna i växtriket. Av denna anledning har några av de större gurkbladen fungerat som experimentellt material för att studera tillväxthastigheter, kolhydratimport och translokationsfysiologi i frukter under utveckling. Stora pumpor kan uppvisa torrviktsökningar på 1,71 g h-1, medan de mindre fruktiga gurkorna och melonerna kan öka sin torrvikt med 100-500 mg h-1. De stora skillnaderna i fruktstorlek och fruktform hos gurkorna bestäms redan i de tidiga stadierna av ovarieutvecklingen, före och omedelbart efter antesis. Dessa egenskaper är under strikt genetisk kontroll, även om icke genetiska faktorer som miljöförhållanden och konkurrens inom plantan om fotoassimilater spelar en viktig roll för att bestämma fruktstorleken. Tillgången på assimilat i form av fotosyntetiska produkter kan ofta vara en begränsande faktor för frukttillväxten och den slutliga fruktstorleken.