พลูเป็นพืชวงศ์เดียวกับพริกไทย (PIPERACEAE) จัดเป็นไม้เถาเลื้อยเนื้อแข็ง ลำต้นเกลี้ยงเป็นปล้อง และมีข้อ ขนาดลำต้น 2.5-5 ซม. ลำต้นมีลักษณะอวบน้ำ และมีร่องเล็กๆสีน้ำตาลอมแดงตามแนวยาวของลำต้น สันร่องมีสีเขียว โดยลำต้นส่วนปลายจะมีสีเขียว ส่วนลำต้นส่วนต้นจะมีสีเขียวอมเทา โดยมีรากยึดเกาะที่ออกตามขอของลำต้นบางครั้งเรียกว่า รากตุ๊กแก แตกออกตามข้อของลำต้นเพื่อยึดเกาะวัสดุสำหรับช่วยพยุงลำต้นเลื้อยขึ้นที่สูงได้ และทำให้ลำต้นไม่หลุดร่วงลงสู่พื้นได้ง่าย 

ใบเป็นใบเลี้ยงเดี่ยว ออกสลับกัน รูปหัวใจหรือกลมแกมรูปไข่กว้าง 8 – 12 ซม. ยาว 12 – 16 ซม. ปลายใบแหลมหรือเรียวแหลม เนื้อใบค่อนข้างเป็นมันสด ใบอ่อนมีสีเหลืองอ่อน และค่อยๆเปลี่ยนเป็นสีเขียวอ่อน และสีเขียวเข้ม เมื่อแก่เต็มที่จะมีสีเหลือง มีกลิ่นหอมเฉพาะ รสเผ็ดร้อน เส้นใบนูนเด่นทางด้านล่าง ก้านใบยาว 

ดอกพลู มีสีขาว ออกรวมกันเป็นช่อ มีช่อดอกแบ่งเพศกันอยู่คนละต้น ประกอบด้วยช่อดอกตัวเมีย และดอกตัวผู้ มีใบประดับดอกขนาดเล็กรูปวงกลม ช่อดอกตัวผู้ยาว 2-12 ซม. ก้านช่อดอกยาว 1.5-3 ซม. ประกอบด้วยเกสรตัวผู้ 2 อัน มีขนาดสั้นมาก ส่วนช่อดอกตัวเมียมีความยาวเท่ากับช่อดอกตัวผู้ แต่มีก้านช่อดอกยาวกว่า ดอกมักบานไม่พร้อมกัน จึงทำให้ไม่ค่อยพบเห็นผลของพลู เพราะมีโอกาสผสมเกสรน้อย 

ผลของพลูมีลักษณะอัดแน่นที่เกิดจากดอกในช่อดอก ผลของพลูมีลักษณะค่อนข้างนุ่ม ด้านในประกอบด้วย 1 เมล็ด โดยเมล็ดมีลักษณะกลม ขนาดยาวประมาณ 2.25-2.6 มม. กว้างประมาณ 2 มม.