La famille des Nymphaeaceae (ordre des Nymphaeales) regroupe environ 6 genres et 70 espèces. C’est l’une des familles d’angiospermes les plus anciennes, fossiles datant du Crétacé inférieur (130 millions d’années), et les analyses phylogénétiques la placent parmi les premières lignées divergentes des plantes à fleurs. Cette famille est cosmopolite, présente dans les eaux douces de tous les continents sauf l’Antarctique.
Les Nymphaeaceae sont des plantes herbacées vivaces aquatiques, enracinées dans les sédiments par des rhizomes ou des tubercules. Les feuilles sont généralement flottantes (parfois submergées), à limbe orbiculaire ou pelté, coriace, à long pétiole flexible. La face inférieure des feuilles porte souvent des stomates et des chambres aérifères.
Les fleurs sont grandes, solitaires, flottantes ou émergentes, à pièces florales nombreuses et souvent spiralées (caractère archaïque). Les sépales sont 4 ou plus, les pétales nombreux, les étamines de nombreuses à spiralées. La transition graduelle entre pétales et étamines est considérée comme primitive. Le fruit est une capsule spongieuse ou une baie, mûrissant sous l’eau.
Victoria amazonica, le nénuphar géant d’Amazonie, possède les plus grandes feuilles du règne végétal (jusqu’à 3 m de diamètre), capables de supporter le poids d’un enfant. Leur structure renforcée par des nervures rayonnantes a inspiré Joseph Paxton pour concevoir le Crystal Palace de Londres (1851), pionnier de l’architecture en verre et fer. Les Nymphaeaceae sont considérées comme le « chaînon manquant » entre les premières angiospermes et les lignées modernes, conservant un mélange unique de caractères primitifs (pièces florales spiralées) et dérivés.