形态特征

一年生浮水或半挺水草本。根二型：着泥根细长，黑色，呈铁丝状，生水底泥中；同化根（photosynthetic roots）由托叶边缘演生而来，生于沉水叶叶痕两侧，对生或轮生状，呈羽状丝裂，淡绿褐色，不脱落，是具有同化和吸收作用的不定根。茎常细长柔软，分枝，出水后节间缩短。

叶二型：沉水叶互生，仅见于幼苗或幼株上，叶片小，宽圆形，边缘有锯齿，叶柄半圆柱状、肉质、早落；浮水叶互生或轮生状，先后发出多数绿叶集聚于茎的顶部，呈旋叠莲座状镶嵌排列，形成菱盘，叶片菱状圆形，边缘中上部具凹圆形或不整齐的缺刻状锯齿，边缘中下部宽楔形或半圆形，全缘；叶柄上部膨大成海绵质气囊；托叶2枚，生沉水叶或浮水叶的叶腋，卵形或卵状披针形，膜质，早落，着生在水下的常演生出羽状丝裂的同化根。

花小，两性，单生于叶腋，由下向上顺序发生，水面开花，具短柄；花萼宿存或早落，与子房基部合生，裂片4，排成2轮，其中1片、2片、3片或4片膨大形成刺角，或部分或全部退化；花瓣4，排成1轮，在芽内呈覆瓦状排列，白色或带淡紫色，着生在上部花盘的边缘；花盘常呈鸡冠状分裂或全缘；雄蕊4，排成2轮，与花瓣交互对生；花丝纤细，花药背着，呈丁字形着生，内向；雌蕊，基部膨大为子房，花柱细，柱头头状，子房半下位或稍呈周位，2室，每室胚珠1颗，生于室内之上部，下垂，仅1胚珠发育。

果实为坚果状，革质或木质，在水中成熟，有刺状角1个、2个、3个或4个，稀无角，不开裂，果的顶端具1果喙；胚芽、胚根和胚茎三者共形成一个锥状体，藏于果颈和果喙内的空腔中，胚根向上，位于胚芽之一侧而较胚芽为小，萌发时由果喙伸出果外，果实表面有时由花萼、花瓣、雄蕊退化残存而成各形结节物和形成刺角。

种子1颗，子叶2片，通常1大1小，其间有一细小子叶柄相连接，较大一片萌发后仍保留在果实内，另一片极小，鳞片状，位于胚芽和胚根之间，随胚茎伸长而伸出果外，有时亦有2片子叶等大的，萌发后，均留在果内；胚乳不存在。开花在水面之上，果实成熟后掉落水底；子叶肥大，充满果腔，内富含淀粉。

分布

本科仅有1属，约30种和变种。分布于欧亚及非洲热带、亚热带和温带地区，北美和澳大利亚有引种栽培。我国有15种和11变种，产于全国各地，以长江流域亚热带地区分布与栽培最多。

相关物种

关于菱科的分类归属，历史上各学者曾有不同的看法。1828年比利时分类学家Dumortier在Anal. Fan.学报上曾正式采用Trapaceae科名。1879年由英国植物学家Hook f.在《英属印度植物志》（Flora of British India）中曾归在柳叶莱科（Onagraceae)中。1898年由Engler和Prantl主编的《植物自然分类志》（Die Naturliche Pflanzenfamilien）曾采用Hydrocaryaceae科名。1921年在 《印度支那植物志》（Flora Genealed'Indochina）中又改为Oenotheraceae科名。

但由于菱属Trapa L.植物子房2室，每室1胚珠，果为坚果状之差异，所以不少学者主张把它独立出来而自成一科，如1951年后有美国康奈尔大学Lawrence, 1969年英国J. Hutchinson在《有花植物志属》（Genera of Flowering Plants），前苏联A. Takhtajan（1980），美国A. Cronquist（1981）等及我国多数学者都沿用Trapaceae科名至今。

菱科、桃金娘科、千屈菜科和柳叶菜科均属于桃金娘目。菱科植物花单生于叶腋，两性，整齐，四基数，子房半下位且稍呈周位，在第三纪上新世北半球地层中曾发现过化石。而千屈菜科Lythraceae花既有单生，也有构成聚伞或圆锥花序，两性整齐或不整齐，一般为4、6或8基数，子房明显周位，化石见于老第三纪和新第三纪。

故Miki认为菱科植物最早是由桃金娘科Myrtacee和千屈菜科逐步演化过来的。从这三个科的特征来看，三者的共同点是：异被花、离瓣、雄蕊多数、萼管状及心皮也完全合成一花柱。应该说，它们是有一定的亲缘关系的。但从地史年代、习性、形态特征，菱科植物应较千屈菜科为进化。而柳叶菜科花四基数、子房下位、胚珠多数、陆生等特征不同于菱科，而在某些方面又较菱科为进化。

下级分类

仅有菱属1属30种，分布于欧洲中部、东南部，亚、非两洲的温带和热带。中国常见的有自生的野菱（果小,具4个刺状角）及栽培的三角菱（果两角水平展开），乌菱（果两角水平展开，尖端向下弯曲），南湖菱（果无刺状角）等。

菱属 Trapa L.

无角菱 Trapa acornis Nakano、弓角菱 Trapa arcuata S. H. Li et Y. L. Chang、乌菱 Trapa bicornis Osbeck、菱 Trapa bispinosa Roxb.、四角刻叶菱 Trapa incisa Sieb. et Zucc. var. quadricaudata Gluck.、丘角菱 Trapa japonica Flerow、冠菱 Trapa litwinowii V. Vassil、四角大柄菱 Trapa macropoda Miki、四瘤菱 Trapa mammillifera Miki、东北菱 Trapa manshurica Flerow、细果野菱 Trapa maximowiczii Korsh.、Trapa natans L.、八瘤菱 Trapa octotuberculata Miki、格菱 Trapa pseudoincisa Nakai、四角菱 Trapa quadrispinosa Roxb.

用途

菱肉（子叶）富于淀粉，供生食或熟食，制成菱粉，作营养品服食，可健力益气。花、菱壳以及茎、叶亦供药用。

本科和柳叶菜科有密切关系，过去曾归入柳叶菜科。

本科的化石见于北美、阿拉斯加及西伯利亚的晚白垩世至第三纪。