Características botánicas
El lúpulo es una planta dioica. Esto significa que las plantas poseen flores unisexuales masculinas o femeninas en distintos pies de planta.

Aunque a lo largo de la historia se ha utilizado para otros fines como se puede observar en distintas farmacopeas, el uso más conocido para esta planta es el de aportar el amargor característico a la cerveza y contribuir a su conservación.
Para este fin se cultivan las plantas femeninas. Estas desarrollan unas inflorescencias en forma de umbela, que aparecen habitualmente a principios de julio cuando las plantas, que se cultivan en grandes espalderas, han alcanzado la alambrada superior, que se sitúa entre 6 y 7 metros de altura.
La fase de floración dura entre 3 y 4 semanas dependiendo de la variedad y el período de desarrollo de la umbela que comienza con la formación del cono, el fruto de la planta femenina, dura de 2 a 3 semanas. Cuando los conos alcanzan la madurez, es el momento de proceder a la cosecha.
Características químicas
Compuestos del lúpulo
Los conos contienen una sustancia de color ámbar denominada lupulina. Esta sustancia contiene los siguientes compuestos:
- Compuestos amargos: Resinas
Los compuestos amargos o resinas son ácidos. Son los responsables del amargor de la cerveza y contribuyen a la estabilización de la espuma. Dentro de estos, los más importantes son los Alfa ácidos y los Beta ácidos.
- Compuestos aromáticos: Aceites esenciales
El aroma del lúpulo lo conforman más de 300 aceites esenciales. Cada variedad de lúpulo posee su propio perfil de aceites. La composición varía además en función de la zona de cultivo y de la campaña. Existen diferentes variedades aromáticas que se utilizan para caracterizar las distintas especialidades cerveceras.
- Taninos: Polifenoles
Los taninos influyen en el sabor y el cuerpo de la cerveza y ocasionan la precipitación de las proteínas.
En función de su uso en la elaboración de la cerveza los lúpulos se dividen en amargos, aromáticos y de doble propósito, que cumplen con las dos funciones de aportar amargor y aroma.
Además de usarse para resaltar el sabor, el lúpulo también tiene influencia sobre la flora bacteriana de la cerveza, puesto que tiene un efecto antiséptico y bacteriostático, por lo que influye en la conservación de la cerveza, como se ha comentado anteriormente.
Todos los compuestos químicos presentes en el lúpulo tienen por supuesto un interés que va más allá de su papel en la elaboración de la cerveza.

En la investigación alimentaria y en la botánica se intentan encontrar antioxidantes naturales, como por ejemplo, en las hierbas, infusiones o semillas. El efecto que se busca en estos antioxidantes va en dos direcciones. Pueden proteger los alimentos, como por ejemplo las grasas, de un cambio de sabor por el contacto con el oxígeno. Además se cree que pueden actuar como captadores de radicales en el cuerpo humano y tener una función anticancerígena.
El lúpulo es una planta que tiene un contenido en polifenoles entre el 4 y el 6% comparable a otras reconocidas como el té verde o el romero
Dentro de estos polifenoles existe uno que ha obtenido, desde el punto de vista médico, resultados alentadores en el campo de la investigación del cáncer. Es un flavonoide que hoy en día sólo se puede determinar en el lúpulo y es muy difícil de sintetizar. Se trata del Xantohumol.

El xantohumol se encuentra en la glándula lupina de la umbela del lúpulo. La formación de xantohumol se realiza durante el desarrollo de la planta, paralelamente al de los ácidos amargos y, al contrario que con los otros polifenoles de bajo peso molecular, hay una relación directa. Los lúpulos amargos contienen, por norma general, más xantohumol que los lúpulos aromáticos.
En muchas pruebas (la mayoría in vitro) muestra el xantohumol un potencial anticancerígeno efectivo en muchas direcciones. Las empresas farmacéuticas muestran un creciente interés en la investigación de este polifenol.