Многолетнее травянистое растение высотой 40 - 80 см, с сильно ветвистым подземным корневищем, от которого отходят четырехгранные, прямостоячие, ветвистые, опушенные стебли. Листья светло-зеленые, овальные, супротивные, городчатые, с нижней стороны коротковолосистые, длиной около 6 см и шириной около 3 см. Цветки мутовчатые, обоеполые, находящиеся в пазухах верхних листьев. Чашечка двугубая, неопадающая, с пятью зубцами, из которых три коротких направлены вверх, а два длинных - вниз. Венчик опадающий, белого, а иногда розоватого или желтоватого цвета, двугубый. Цветет в июле - августе. Плод состоит из четырех односемянных орешков бурого цвета. Вес 1000 семян 0,5 - 0,7 г.

Листья, как и вся надземная часть растения, имеют приятный сильный аромат лимонной корки и слегка вяжущий горьковато-пряный вкус.

Мелисса является тепло- и светолюбивым растением, которому для развития требуется до 110 дней, а для созревания семян - 130 - 140 дней. Благодаря мощной корневой системе мелисса не боится засухи. Пасмурная погода отрицательно сказывается на ее росте и накоплении эфирного масла.

Выращивание мелиссы на одном месте в течение пяти лет показало, что на высоком агротехническом фоне она хорошо развивается, достигая высоты 110 - 115 см и давая свыше 100 стеблей на одном кусте.