La posidonie est une plante vivace à fleurs.
Elle est constituée de rhizomes ligneux bruns rampants, sur lesquelles se développent des rhizomes dressés d’où partent des faisceaux de 4 à 8 feuilles dont la longueur est comprise entre 20 et 100 cm et la largeur 1 à 2 cm.
A partir des rhizomes des racines se développent et fixent la plante dans le substrat.
Ces rhizomes servent à la plante à se reproduire par bouturage. Etant une plante à fleurs, la posidonie se reproduit aussi de façon sexuée, la floraison a lieu entre août et novembre. La fleur hermaphrodite produit un fruit appelé olive de mer. Le fruit une fois détaché de la plante, flottera pendant 15 jours avant de libérer une unique graine.
La posidonie forme des herbiers, véritables prairies sous-marines qui servent d’alimentation et d’abri à la flore et la faune.