1、生命周期與年周期
牡丹在其整個生命(活)歷程中，具有兩個周期性的變化。一個是生命周期的變化；另一個是年周期的變化。
牡丹生命周期的變化也象其它高等植物一樣，具有階段性。生命始于胚的形成，而終于植株的死亡。中心需經過胚胎(種籽成芽)階段、幼年階段、弱年階段、壯年階段和暮年階段。胚胎階段開始于胚的形成，止于種籽發芽，中心需經過0～10℃的低溫60～90天；幼年階段由種籽發芽到實生苗生長第二年，此階段地下根生長快而顯著，地上部門生長緩慢，僅生出3～5片小葉；弱苗階段從實生苗生長第三年開始到開花，中心需要經過2～3年，此階段地上地下生長迅速，根部變粗變長，地上開始莖并開花結籽，較肥沃的地塊可進入開花結籽的盛期，根部生長充分，皮厚粉足，丹皮酚含量較高，可收刨牡丹根加工入藥；壯年階段從實生苗開始開花到茂，花大色艷，樹姿優美，是較佳觀賞時期；暮年階段開始于生長發育的第15年，即所謂，“牡丹籽生者，二年曰幼，四年曰弱，六年曰壯，八年曰強。”“分栽者，一年曰弱，二年曰強，八年曰艾，十二年曰耆，十五年日老。”但是，牡丹生長開花15年后，并不意味著牡丹整個生命周期快結束了，而是說它的興旺開花從而轉弱了。如果花農能仔細培育、加強管理，牡丹生長四、五十年甚至百年以上也是常有的。
2021年在泰山紅門東側院內，就有一株七、八十年以上的老牡丹，株高114厘米，干粗3～3.5厘米，仍年年開花；河南省洛陽衛坡鄉衛族祠堂院內有“洛陽紅”一株，高190厘米，干粗20厘米，聽說已有二百余年了；山東省菏澤牡丹趙樓村西南石坊前(用石柱建成的陵門)有兩株二百多年生的“脂紅”品種，當地稱“牡丹王”株高丈余，樹冠近兩丈，干粗4～5寸，枝葉興隆，生長正常，開花數百朵。夏天人們能在下面納涼，兒童能在樹干上玩耍。此外，北京故宮博物院后花園、中山花園等地方培育的牡丹老株，其種植歷史也多在六、七十年以上。
牡丹周期的變化，根據它的活動紀律顯然可以分為兩個不同時期，即生長發育期(包羅生殖)與相對休眠期。生長發育期即從每年春季2月間鱗芽萌動開始到10月尾葉片枯落為止；相對休眠期則從枯葉時起到翌春芽萌動為止。
2、生長特征
春季氣溫升高穩定在3.6℃以上時，包有鱗片的芽開始萌動膨大，頂端開裂，露出葉尖和出現花蕾。60℃以上葉芽抽莖放葉，花芽萌動抽出花莖，莖上長葉，頂端開花。花謝后在葉腋處又重新開始分化出花芽，花芽分化一般從4月尾或5月初開始，9～11月間基本形成。
花莖為一年生枝，其長度即為枝條的年生長量。年生長量因品種或種植地帶的不同而有不同。一般來說，牡丹的年生長量為10～30厘米，花莖昔時不能所有木質化，冬季到來之前從上向下干枯一段，現實長度僅為年生長量的三分之一或二分之一，即所謂“年長一尺縮八寸”。牡丹芽萌發后，鱗片開始脫落留下鱗芽痕，以是，可根據鱗芽痕來判定牡丹株齡的太小。
3、花芽分化特征
牡丹開花后在果實、種籽發育的同時，新的花芽也隨之開始分化。單瓣花芽分化需要的時間短，復瓣花芽分化需要的時間長。一般來說，單瓣品種只段三個半月即8月尾9月初就完成花芽分化；而重瓣品種的花芽分化較慢，有的要經過5～10個月才能完成花芽分化的全歷程。
表一中原品種群部門品種花芽形態分化歷程表(王蓮英)
花芽分化初期苞片原基出現期萼片原基出現期花瓣原基出現期雄蕊原基出現期雌蕊原基出現期雄雌瓣化出現期雄蕊瓣化初期
似荷蓮(荷花型)6月12日6月18日7月7日7月18日8月18日9月11日11月上旬
二喬
(薔薇型)6月22日7月4日7月26日8月18日10月10日10月2日11月上旬
趙粉
(皇冠型)6月14日6月22日7月12日7月26日9月16日9月21日次年1月初11月25日
盛丹爐(皇冠型)6月6日8月12日9月6日9月20日10月中旬5個雄蕊瓣化
表二西北品種群部門品種花芽形態分化歷程表(李嘉玉)
分化歷程未分化期分化初期苞片原基分化萼片原基分化花瓣原基分化雄蕊原基分化雌蕊原基分化雄蕊瓣化
花型
單瓣型5月下旬6月中旬7月中旬8月上旬8月中旬九月上旬9月中旬
菊花型5月下旬6月中旬6月下旬7月中旬8月中旬-9月中旬9月中旬10月上旬10月上旬
皇冠型5月下旬6月上、中旬6月中旬7月中旬8月中旬9月中旬9月下旬
4、開花特征
天氣正常年份，我國中原一帶每年“雨水”前后，鱗芽開始萌動膨大，“驚蟄”前后頂端破碎顯蕾，“春分”前后抽出花莖，葉片睜開；“清明”左右花蕾迅速增大；“谷雨”左右開始開花。春季我國南方氣溫稍高，牡丹在三月尾四月初就可開花，北方氣溫回升較晚，要到五月初才可開花。
早開品種由鱗芽萌動到花開，一般需55～60天，晚開品種有的需65天以上。花期7～15天，盛花期5～7天。開花氣溫條件為：3～5℃時冬芽開始萌動膨大，6～8℃時抽莖、顯蕾、放葉，12～15℃時則花蕾增大發暄，16～22℃時花開，跨越26℃時生長變慢，30℃以上時呈半休眠狀態。
溫度雖然能影響整個開花歷程，能使牡丹提前或推遲開花，但牡丹的積溫對花開的早晚也起到一定的作用，積溫不足，即便到達開花所需要的溫度條件也不能開花，以是，適當提高溫度能加速積溫的積累，使牡丹提前開花。牡丹開花所需積溫，如以3.6℃為其生物學起點溫度，則積溫為315.2℃。
另外，在不同溫度條件下開花雖有早晚之別，但豈論在溫室、塑料大棚內催花或露地種植，牡丹開花的溫度要求16～18℃之間是平等的。低于16℃則不開化。
5、根的生長特征
牡丹種子在“處暑”播種后，胚根經30天左右生長發育長出幼根，40天幼根長到0.5～0.8厘米，60天主根長到5～7厘米，并開始分生出側根3～5條，90天根長達7～10厘米。當地溫下降到4℃以下時截至生長，呈半休眠狀態，直至來的“立春”至“雨水”間，氣溫高于4～5℃，在幼苗開始萌發的同時，地下根部也開始生長，以后隨溫度的上升生長加速。到了夏天高溫季節(30～50℃)生長陷于半休眠狀態。秋季“白露”前后，氣溫降至30℃以下，特別是在25～18℃期間，根部生長較快，以后隨著溫度的不停下降，根的生長活動逐漸轉弱，直至地溫降到4℃以下截至生長。
6、年生長發育的十三個時期
我國中原地區的花農，習慣把牡丹從開春萌發至秋末落葉休眠的生長發育年周期，細分為十三個時期。
(1)萌芽期
我國中原地區的二月中下旬，在均勻氣溫穩定在3～5℃時，越冬鱗芽開始膨大，并逐漸綻裂。
(2)發芽期
三月上旬，氣溫達6～8℃，鱗芽尖端漲裂，俗稱“蚊子咀”，露出鱗芽，俗稱“螞蜂翅”。花芽則可看見花蕾尖，多呈土紅、黃綠、暗紫等色。
(3)現蕾期
三月中旬，氣溫達10℃左右，花蕾長出鱗片包，莖上葉序基本形成，花蕾直徑1厘米左右，幼枝長3厘米左右。
(4)小風鈴期
三月下旬，昔時新枝長至10厘米，葉片葉柄緊靠新枝并隨莖直立生長，并逐漸睜開。花蕾直徑一般在1.5～2.0厘米之間，和“小風鈴”大小相似，傳統稱為“小風鈴期”；在此期間，天氣常乍寒乍熱，變化非常，有些不抗寒的品種，易愛凍害，花蕾截至生長或發育不良，出現只長雄、雌蕊而無花瓣的非常現象。
(5)大風鈴期
四月上旬，昔時新枝長至15厘米左右，葉柄脫離新枝斜伸，葉片平展，由暗紅轉為綠色帶紫暈；花蕾(除短頸品種外)高于葉面之上，直徑一般為2～2.5厘米，內部組織器官發育已經完成。
(6)園桃透色期
大風鈴期后5～7天，花蕾已基本發育成熟，圓滿硬實如桃形，萼片下垂，并逐漸完成著色歷程，從花蕾頂端可看出花的顏色。這時昔時新枝長勢極慢，到達20厘米左右后，一般不在伸長。
(7)開花期
四月中下旬，“谷雨”前后，氣溫穩定在17～22℃時，花蕾泛暄(發軟)綻開，至花瓣的干枯，稱為“開花期”。在此期間，常會出現一段顯著的升溫氣修，較高氣溫可達25℃左右，促使牡丹花蕾很快開放。
(8)葉片放大期
五月上旬，花干枯后，葉片迅速放大，習稱“葉片放大期”。此時葉片增大增厚，顏色加深，呈綠或深綠色。
(9)鱗芽分化期
隨開花的干枯，葉腋間已孕育著新的鱗芽，五月下旬至七月尾八月初，鱗芽開始分化。在此期間，營養生長相對變慢。
(10)種籽成熟期
八月初，骨果由綠變黃，呈蟹黃色時種籽已經成熟，可舉行采收；若收獲過晚，果角部脫離裂，種籽呈褐色或玄色，成熟太過，難于發芽。
(11)花芽分化期
進入八月中旬，花芽分化加速，九月上旬至10月中旬一般品種花芽已基天職化形成，芽外觀豐滿滑膩圓潤。此時只要有適當的方式措施(低溫或激素排除休眠)，便可舉行催花。此時根部迅速萌出新根。
(12)落葉期
十月下旬至十一月上旬，葉片逐漸變黃，形成離層而脫落。
(13)相對休眠期
十一月中旬，植株基本截至生長，進入相對休眠期，翌年二月中旬，“雨水”前后，又開始萌動生長，年復一年，周而復始。