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  株高30-150釐米,偶有200釐米個體;鱗莖卵形,直徑可達8釐米,鱗瓣黃色。歐洲百合的特點是具有地下固著根,這就能保證鱗莖處於足夠深的土壤中。  莖無分支,直立挺拔,圓柱形,常具有紅色斑點,莖下部密集多葉。莖中部是8-14片葉組成的4-8個車輪形排列的葉簇,葉簇越靠近頂端越小,葉的另外一種生長方式是互生。葉披針形,長15釐米,寬5釐米,葉緣光滑無毛。  花芬芳,下垂,一般為鮮紅色,也有橙、豔紫、白色的種類,被片上分佈有大小不同的深色斑點,斑點的顏色依種類和不同個體而有所差異,有的種類也可能是顏色單一的純色,並無斑點;圓錐花序,每個花序可包含多達16朵花。在陽光充足的草甸等開闊的生長環境下,一個花序可生長多達20朵花。花兩性,花被完全反捲,由6片等長花瓣組成,被片末端接觸花被基部;被片為線形或長橢圓形,長30-45毫米,寬6-10毫米。整個花蓋(花被)直徑3-6釐米,花柱偏離花序軸,長18-20毫米,柱頭膨大;雄蕊6枚,長18-24毫米,花葯紅色,長6-11毫米,延伸到花被外部,花粉為橙紅色。花期6-8月。  果實為3裂蒴果,每個蒴果包含多達約100枚種子,果期9月前後。種子通過風媒和動物媒傳播;其扁平有翅,通過翅種子可以飛行傳播;在潮溼的環境中,其也可以通過水媒來傳播。種子在完全黑暗的環境下才能按期發芽,因此種子上需要一層較薄的覆土。染色體數為2"n"=24。

  歐洲百合會在傍晚開放,到了夜間就會散發出濃厚甜蜜的芳香氣味,能吸引很多具長喙的鱗翅目昆蟲前來傳粉,如天蛾科(Sphingidae)的小豆長喙天蛾("Macroglossum stellatarum")和紅節天蛾屬("Sphinx")昆蟲均是歐洲百合的主要傳粉昆蟲。  被片下部的中心是由兩部分組成的蜜腺溝,溝內會聚集邊緣細胞分泌的花蜜,被片上被毛,覆蓋住蜜腺溝,因此只有具長喙的昆蟲才能伸進10-15毫米長的蜜腺溝中吸食花蜜。由於花朵下垂,被片表面為革質,非常油滑,不利於昆蟲抓緊,不過對於能夠懸空吸食的昆蟲卻是很容易得到花蜜的。此外,夜蛾科(Noctuidae)的冬夜蛾("Cucullia umbratica")能用前足併攏扣在花上以支撐扇動的翅膀,這樣在吸食花蜜的同時也有利於傳授花粉。斜向一側的花朵可以由鳳蝶總科的蝴蝶來傳粉和授粉。分佈於加利福尼亞的歐洲百合近緣種由蜂鳥(Trochilidae)來傳授花粉。  首先飛到柱頭上的外來花粉會進入柱頭。當昆蟲來吸蜜時,它們頭部和身體上的花粉也會傳到花上。花的結構使花粉總能接觸到柱頭,因此就為自花受粉創造了可能,然而對於歐洲百合,植物自交不親和性阻止了自花受精。  歐洲百合在茂密廕庇的森林中能生長得很茂盛,葉片會非常碧綠,但植株僅能開寥寥數朵花,甚至不開花。

  西方狍("Capreolus capreolus")會啃食歐洲百合的花蕾。歐洲百合的主要害蟲是新疆百合負泥蟲("Lilioceris lilii"),它們繁殖力強,幼蟲會啃食百合花苞、莖幹、葉片和幼芽,會造成其不開花,對植株造成很大傷害。

  歐洲百合常與草本落葉植物或針葉林生長在一起,喜半陰涼爽的環境,常生於石灰岩基岩和土壤中。只有在山區中,歐洲百合才會生長在海拔高於山林的草甸和田野中,且常與其他高大的草本植物一起生長,這種環境下的植物很難有節制的生長,但歐洲百合與其他植物能和平共處。根據Oberdorfer劃分的植物社會學單元,歐洲百合屬於綱(山地高大草本植物)的群團(橡樹-鵝耳櫪樹林,異名"Carpinion betuli" Issler, 1931)。  歐洲百合喜肥沃且營養充足的腐葉土黏土,喜溫和的弱酸性土壤,或者是疏鬆且深度足夠的壤質土。  根據Ellenberg的研究,歐洲百合的生態學為:L-4、T-x、K-5、F-5、R-7、N-5,這表明歐洲百合是一種需光、半陰生植物,弱酸、弱鹼、中等氮含量的指示植物。

  由於歐洲百合分佈非常廣泛,其各地形態差異很大,因此本種下曾設立很多亞種,不過現在大多數都被認為是無效的。在《World Checklist of Selected Plant Families》中,只有新疆百合("Lilium martagon" var. "pilosiusculum")被承認為有效學名,而在GRIN資料庫中,共有5個變種被認為是有效的(var. "albiflorum"、var. "album"、var. "cattaniae"、var. "hirsutum"、var. "sanguineopurpureum")。下列是被廣泛承認的變種:

  卡爾·林奈最初將歐洲百合的學名描述為"Lilium Martagon montanum majus, floribus reflexis",最初是於1477年用英語記錄。其種加詞"martagon"的起源有多種說法。一種語源是名稱源自奧斯曼帝國的蘇丹穆罕默德一世(1413年-1421在位)佩戴的一種土耳其頭巾"martagan",是一種新式的伊斯蘭包頭巾,因為其花瓣反捲,與這種頭巾類似。另一語源是名稱來自戰神瑪爾斯的名字Mars(屬格"martis"),因為煉金術士認為歐洲百合的形態與金屬的狀態變化不無關係。歐洲百合的英語俗名Martagon或Turk's cap lily都與第一種語源有關,而其德語俗名Türkenbund也是外來語,源自土耳其頭巾turban。

  

  古代的煉金術士相信在歐洲百合的幫助下,他們能將賤金屬轉化成黃金。歐洲百合也常被中世紀的人們用於治療痔瘡,當時常作為一種多用途的治療藥物。另外,當時的人們認為給奶牛餵食歐洲百合,就能產出顏色鮮亮美麗的黃色黃油。

  歐洲百合被認為是僅次於珠芽百合、聖母百合的3種中歐經典百合之一,因為它們顏色多變,對環境的耐性好,而且壽命長(50年),所以成為受歡迎的園藝植物。  自從19世紀末開始,很多商業雜交種被培育出來。2007年初,Online Lily Register上註冊的輪葉組百合雜交種已超過210種,其中大部分是以歐洲百合為親本培育而成的。
歐洲百合(學名:)又名頭巾百合,為百合科百合屬的多年生草本植物,主要分佈在歐洲、蒙古、朝鮮,西伯利亞、斯堪的納維亞(歸化)等地也有分佈,是常用庭園花卉之一。歐洲百合的花朵有紅、深紫、橙、白色,花瓣上分佈有很多斑點,有芳香氣味,每株生有數朵。