Clementinen wachsen als kleiner, immergrüner Baum mit runder, ausgebreiteter Krone. Die Zweige sind relativ dünn und kaum mit Dornen besetzt. Die Blätter sind lanzettlich und variabel in der Größe. Die Pflanzen sind recht kältetolerant im Vergleich zu anderen Zitruspflanzen, auch die Früchte benötigen zur Reife keine hohen Temperaturen. Clementinen-Pflanzen ähneln sehr der Mandarine. Die übliche Erntezeit der Clementine erstreckt sich von November bis Januar.
Die Früchte sind rund, die äußere Schicht der Schale (Exokarp) ist orange und glänzend mit zahlreichen Öldrüsen, die als winzige Dellen in der Oberfläche erscheinen. Die äußere, farbige Schale sowie das darunter befindliche weiße Gewebe (Mesokarp) haften am Innern der Frucht. Das Innere besteht aus acht bis zwölf Segmenten, die zentrale Achse ist oft hohl. Die einzelnen Segmente sind mit orangefarbenem Fruchtfleisch gefüllt. Je nach Sorte und je nachdem, ob eine Befruchtung durch fremden Pollen stattfand, entwickeln sich Samen. Diese sind innen grün und enthalten nur einen Embryo.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 18.
