Arabidopsis thaliana est une plante de la famille des Brassicacées (Crucifères) à laquelle appartiennent de nombreuses espèces cultivées utilisées dans l'alimentation (chou, navet, radis, raifort, moutarde etc.). C'est une plante herbacée de 10 à 15 cm de haut à l'état adulte. Elle est formée d'une rosette de feuilles de 2 à 5 cm de diamètre située au ras du sol dont se détachent une courte racine et un pédoncule floral portant une inflorescence. D'autres inflorescences se forment sur les rameaux secondaires. Les fleurs blanches de quelques mm sont typiques des Crucifères avec quatre sépales et quatre pétales disposés en croix, quatre étamines et un pistil. Il y a autofécondation et chaque fleur se transforme en un fruit qui est une capsule allongée, une silique, contenant de 30 à 50 minuscules graines. Chaque plant peut ainsi produire plusieurs milliers de graines à chaque génération. Si la lumière, la température et les autres facteurs de croissance ne sont pas limitants, le cycle se déroule en six à huit semaines.

A. thaliana a cinq paires de chromosomes. La longueur de l'ADN d'une cellule haploïde est estimée entre 60 et 100 millions de paires de bases (60 000 à 100 000 kpb), environ cent fois plus petite que celle de plantes cultivées comme l'orge et le maïs. Plusieurs centaines de mutations sont connues et quelques unes d'entre elles sont aisément détectables à l'œil nu (couleur, poils, fleurs etc.).

L'ensemble de ces caractéristiques (nombreuses mutations, culture facile, croissance rapide, petite taille, autopollinisation, descendants nombreux, petit génome) ont conduit la communauté scientifique internationale à faire de cette plante le représentant des végétaux chlorophylliens vasculaires parmi les organismes modèles utilisés en génétique. Un programme international de séquençage de son génome auquel participent des laboratoires du monde entier, dont une trentaine en Europe, a été lancé en 1989.