向日葵的植株是由根、莖、葉、花、果實五部分組成。
根：向日葵的根由主根、側根和鬚根組成。主根入土較深，一般為100～200釐米；側根從主根上生出，水平方向生長；側根上長有許多的鬚根。側根和鬚根上著生根毛。向日葵根系發達，在土壤中分佈廣而深，其中60%左右的根系分佈在0～40釐米土層中。向日葵根的生長速度一直比莖快，花盤形成前後根生長最快，到種子開始成熟時，根不再生長，以後便逐漸枯萎。此外，在適宜條件下可長出大量的水根（似玉米的氣生根）。
莖：莖稈圓形直立，表面粗糙並被有剛毛。莖由皮層、木質部和海綿狀的髓組成。生育後期，莖稈木質化，而莖內的髓部則形成空心。向日葵的胚莖有綠色、淡紫、深紫等，是苗期識別品種的重要標誌。莖的高度，不同型別的品種差異較大，同一品種，株高受播期及栽培條件的影響，差異也很大。莖的生長速度以現蕾到開花最快，此時生長的高度約佔總高度的55%，以後生長速度減慢，僅佔5%左右。向日葵的分枝性，一種是由遺傳性決定的後一種是環境條件引起的。
葉：向日葵的葉分為子葉和真葉。子葉一對。真葉在莖下部1～3節常為對生，以上則為互生。真葉比較大，葉面和葉柄上著生短而硬的剛毛，並覆有一層蠟質層。葉片數目因品種不同而異，早熟種一般為25～32片，晚熟種為33～40片。莖下部葉片在開花前製造養分，主要供給根部生長，到開花時其功能基本結束。中上部葉片製造的養分主要供給花盤促使種子形成。
花：向日葵為頭狀花序，生長在莖的頂端，俗稱花盤。其形狀有凸起、平展和凹下三種類型。花盤上有兩種花，即舌狀花和管狀花。舌狀花1～3層，著生在花盤的四周邊緣，為無性花。它的顏色和大小因品種而異，有橙黃、淡黃和紫紅色，具有引誘昆蟲前來採蜜授粉的作用。管狀花，位於舌狀花內側，為兩性花。花冠的顏色有黃、褐、暗紫色等。
果實：果實為瘦果，習慣稱為種子、瓜子，俗稱葵花籽，可食用。果實包括果皮、種皮、胚三部分。食用型種子較長，果皮黑白條紋佔多數，果皮厚，約佔種子重量的40%以上，千粒重100~200克。油用型種子較短小，果皮多為黑色，皮薄，約為種子重量的20～30%，千粒重40~110克。
向日葵的植株是由根、莖、葉、花、果實五部分組成。
根：向日葵的根由主根、側根和鬚根組成。主根入土較深，一般為100～200釐米；側根從主根上生出，水平方向生長；側根上長有許多的鬚根。側根和鬚根上著生根毛。向日葵根系發達，在土壤中分佈廣而深，其中60%左右的根系分佈在0～40釐米土層中。向日葵根的生長速度一直比莖快，花盤形成前後根生長最快，到種子開始成熟時，根不再生長，以後便逐漸枯萎。此外，在適宜條件下可長出大量的水根（似玉米的氣生根）。
莖：莖稈圓形直立，表面粗糙並被有剛毛。莖由皮層、木質部和海綿狀的髓組成。生育後期，莖稈木質化，而莖內的髓部則形成空心。向日葵的胚莖有綠色、淡紫、深紫等，是苗期識別品種的重要標誌。莖的高度，不同型別的品種差異較大，同一品種，株高受播期及栽培條件的影響，差異也很大。莖的生長速度以現蕾到開花最快，此時生長的高度約佔總高度的55%，以後生長速度減慢，僅佔5%左右。向日葵的分枝性，一種是由遺傳性決定的後一種是環境條件引起的。
葉：向日葵的葉分為子葉和真葉。子葉一對。真葉在莖下部1～3節常為對生，以上則為互生。真葉比較大，葉面和葉柄上著生短而硬的剛毛，並覆有一層蠟質層。葉片數目因品種不同而異，早熟種一般為25～32片，晚熟種為33～40片。莖下部葉片在開花前製造養分，主要供給根部生長，到開花時其功能基本結束。中上部葉片製造的養分主要供給花盤促使種子形成。
花：向日葵為頭狀花序，生長在莖的頂端，俗稱花盤。其形狀有凸起、平展和凹下三種類型。花盤上有兩種花，即舌狀花和管狀花。舌狀花1～3層，著生在花盤的四周邊緣，為無性花。它的顏色和大小因品種而異，有橙黃、淡黃和紫紅色，具有引誘昆蟲前來採蜜授粉的作用。管狀花，位於舌狀花內側，為兩性花。花冠的顏色有黃、褐、暗紫色等。
果實：果實為瘦果，習慣稱為種子、瓜子，俗稱葵花籽，可食用。果實包括果皮、種皮、胚三部分。食用型種子較長，果皮黑白條紋佔多數，果皮厚，約佔種子重量的40%以上，千粒重100~200克。油用型種子較短小，果皮多為黑色，皮薄，約為種子重量的20～30%，千粒重40~110克。