Цвітуть мітловидні гортензії влітку. Спочатку у всіх сортів квіти білі, але в міру того, як літо триває, дні стають коротшими, а ночі прохолоднішими, вони починають набувати відтінків від зелених, рожевих до червоних. Точний колір залежить від сорту. Деякі сорти можуть повністю змінювати колір, тоді як деякі роблять це поступово, створюючи багатоколірний ефект. Якщо колір квітів каламутний, це зазвичай вказує на те, що рослина знаходиться в занадто тіні та/або що температура була занадто високою.
Забарвлення квітів є сортною ознакою. Обробкою сульфатом алюмінію або посадкою в кислий грунт не можна змінити колір волотистих гортензій– вони завжди залишаться в зелено-рожево-червоній гамі. Кислотність грунту може лише вплинути на насиченість кольору. Для них найкраще слабокислий грунт з рівнем pH від 5,5 до 6.