De bananenboom is een kruidachtige plant met zeer grote en opzichtige bladeren, waarvan de echte stam een bol is die elk jaar uitloopt.
Uit de bloeiwijze ontspruiten “handen”, meestal gevormd door “vingers”, dat zijn de gele vruchten.
De banaan behoort tot de familie der Musachtigen en tot de soort Musa. In de tropische en subtropische gebieden is deze familie slechts vertegenwoordigd door 6 geslachten en 220 soorten, waarvan er 50 of 60 tot het Musa-type behoren. Deze is onderverdeeld in twee subgeslachten, de Australimusa, die in het gebied van de Stille Oceaan voorkomen en geen commercieel belang hebben. Een ander, de Eumuds, inheems in Azië; tot deze groep behoren de standaardbananen, de variëteit van bananen waarvan het belang de rest overtreft.
Het geslacht Musa is verdeeld in vijf secties, waarvan de Eumusa sectie twee soorten omvat, Musa acuminata Colla en Musa balbisiana Colla, waaruit alle parthenocarpische bananen voortkomen. Dit geslacht omvat soorten die zaden bevatten, alsook een belangrijk aantal cultivars met parthenocarpische vruchten.
De bananenboom is een kruidachtige “overblijvende” plant, want na de vruchtzetting sterven de bovengrondse delen af, maar worden vervangen door nieuwe scheuten die uit de basis groeien. De hoogste soorten van de Cavendish-reeks worden bijna 8 m hoog; hoewel de normale hoogte tussen 3 en 6 m ligt.
De echte stam van de plant is een ondergronds orgaan dat alleen zichtbaar is buiten de grond op het moment van de bloei. Het wordt bol of knol genoemd, en is ook bekend als kop of stam, het heeft tegelijkertijd de kenmerken van een wortelstok en een bol. Het is een belangrijk opslagmiddel, gevormd door een centrale cilinder omgeven door een beschermende cortex waaruit de wortels, de bloemen en de scheuten tevoorschijn komen; zij zullen het leven van de plant voortzetten. De wortel is oppervlakkig, hoewel hij op de Canarische Eilanden bijvoorbeeld tot 1 m diep kan worden.
De bladeren zijn zeer groot, 2 tot 4 m lang en zelfs een halve meter breed, met een steel van 1 m of zelfs langer en langwerpige elliptische bladschijf, naar de steel toe licht afvallend, weinig gegolfd en kaal. Uit de kroon van de bladeren groeit tijdens de bloei een 5 tot 6 cm lange, pubescente steel, eindigend in een hangende tros, 1-2 m lang. Deze tros draagt een twintigtal ovale en lange schutbladeren, scherp, van roodpaarse kleur, bedekt met een witachtige stof; uit de oksels van deze schutbladeren groeien de bloemen.
De bloeiwijze is vrij complex. Over de hele as zijn de schutbladeren (rood bij de subgroep Cavendish) spiraalvormig gerangschikt, identiek aan het bladerdek. Elk schutblad bedekt een groep bloemen die van een afzonderlijk schutblad zijn ontdaan en in twee dubbele rijen zijn gerangschikt. Ze zijn tweeslachtig, maar alleen die welke na de vouw van de schutbladeren te zien zijn, zijn vrouwelijk, en dragen bananen of “vingers” die 3 tot 20 vruchten bevatten, de zogenaamde “handen”.
De vrucht is langwerpig, met de vorm van een driehoekige komkommer, groen in het begin en geel wanneer ze rijp is, hoewel de kleur kan variëren naargelang de cultivar; wanneer ze zwart wordt, valt ze van de boom, reden waarom ze wordt verzameld voor ze rijp is.