1.根
向日葵的根系屬於直根系，由主根、側根、鬚根和根毛四部分組成。主根入土深度一般為1～2m，60%的根系分佈在0～40cm的土層中，分佈直徑達1～1.5m。向日葵的根量比玉米大1倍以上，它的風乾重佔整個植株的20%～30%。根系大而深，所以抗旱和抗倒伏的能力較強。
2.莖
向日葵的莖稈直立，圓柱形，表面有堅硬的剛毛。莖由皮層、木質部和海綿狀髓組成。髓組織在植株生長髮育過程中呈綠色，成熟期逐漸變白。向日葵下胚軸的顏色有綠色、紫紅色等，紫紅色相對於綠色為顯性。莖的直徑為0.8～10cm，高度為0.5～5m。食用種較高（2.7m），油用種較矮（1.2～2m）。3.葉
向日葵的葉片具有一層蠟質化的表皮細胞，它保護著內層的柵欄薄壁組織。葉片的厚度僅有0.3mm，葉面上的氣孔數目因品種而異，背面上的氣孔數多於正面。種子萌發時，先伸出一對子葉，然後伸出真葉，子葉到第五對真葉常對生，其他的葉則呈螺旋狀或互生排列。葉片數目因品種和栽培條件而異，一般20～40片。出葉的速度反映了植株的發育過程，它是一個品種的特性。葉片的形態可以用來區別不同的自交系和品種。野生種的葉常為披針形，而栽培品種則常為心形或近圓形，葉緣也存在較大變異。葉面有平坦的，也有向上或向下捲曲的。葉柄與莖的夾角有小有大。葉色從淡綠至深綠，葉和葉柄上佈滿了絨毛，葉面上覆蓋的蠟質可以減少呼吸消耗。
4.花
向日葵的花序屬於頭狀花序，花無梗，集生於平坦的總花托上，形成一個頭狀體，也叫花盤。花托呈蜂窩狀，總苞葉綠色心形。著生於總花托上的花有舌狀花，位於花盤的周緣，常有1～3行，花色豐富，有淺黃、橙黃、紫紅色等，花瓣大，長約6cm，寬約2cm，是無性花，性器官退化，偶有單性花（雄蕊），但不育，所以不結實，舌狀花鮮豔的顏色具有引誘昆蟲前來採蜜的作用。管狀花位於舌狀花內側，是完全花，它是由1個三齒狀的鱗片、2個退化的萼片（呈鱗片狀）、5個雄蕊和1個雌蕊（子房）構成，子房上著生萼片，花冠由5個花瓣聯合組成，花瓣頂部開裂，花柱和蜜腺著生於花冠內側基部。花柱上的柱頭二裂，柱頭先端有許多乳突細胞可以接收花粉。花葯合生，花絲分離，屬於聚葯雄蕊，花葯內含花粉，花粉內有2個精細胞和1個營養核。雌蕊從聚合的花葯管中伸出。未受精的柱頭能保持授粉能力10d左右。在正常條件下，花粉落到柱頭上5～10min就萌發，經24～36h便完成受精過程，受精後柱頭很快萎蔫，種子成熟後管狀花冠才脫落。5.果實和種子
向日葵的果實稱為瘦果即葵花子，由果皮和種子組成。果皮又叫果殼，由二心皮發育而來；果皮一般由表皮、木栓組織、硬層和厚壁細胞組成；果皮常矽質化，所以十分堅硬。每果含一粒種子，種子具有一層種皮，其內含有一個胚；胚由子葉、胚芽和胚根組成。果實成熟時，果皮不開裂，但果皮和種皮分離，果實的大小變異較大。長度約有3mm（野生種）和20mm（栽培種），寬約2～13mm，厚2～5mm，千粒重變幅為20～300g，在常溫條件下，果實的生活力可保持5年，在7℃及含水量低且穩定的條件下，生活力可保持10年。農業生產上常將種子分為兩大類：①油用型別：果實較小，含油量高（40%以上），皮殼薄，皮殼率一般在20%～30%之間，果皮多黑色或黑灰條紋，種仁飽滿，果皮與種仁結合緊密。果皮有硬層；②食用型別：果實較大，含油量低（25%～30%），皮厚，皮殼率高（40%），果皮多為黑白紋，皮殼與種仁易剝離，果皮缺少硬層，易受向日葵螟危害。
1.根
向日葵的根系屬於直根系，由主根、側根、鬚根和根毛四部分組成。主根入土深度一般為1～2m，60%的根系分佈在0～40cm的土層中，分佈直徑達1～1.5m。向日葵的根量比玉米大1倍以上，它的風乾重佔整個植株的20%～30%。根系大而深，所以抗旱和抗倒伏的能力較強。
2.莖
向日葵的莖稈直立，圓柱形，表面有堅硬的剛毛。莖由皮層、木質部和海綿狀髓組成。髓組織在植株生長髮育過程中呈綠色，成熟期逐漸變白。向日葵下胚軸的顏色有綠色、紫紅色等，紫紅色相對於綠色為顯性。莖的直徑為0.8～10cm，高度為0.5～5m。食用種較高（2.7m），油用種較矮（1.2～2m）。3.葉
向日葵的葉片具有一層蠟質化的表皮細胞，它保護著內層的柵欄薄壁組織。葉片的厚度僅有0.3mm，葉面上的氣孔數目因品種而異，背面上的氣孔數多於正面。種子萌發時，先伸出一對子葉，然後伸出真葉，子葉到第五對真葉常對生，其他的葉則呈螺旋狀或互生排列。葉片數目因品種和栽培條件而異，一般20～40片。出葉的速度反映了植株的發育過程，它是一個品種的特性。葉片的形態可以用來區別不同的自交系和品種。野生種的葉常為披針形，而栽培品種則常為心形或近圓形，葉緣也存在較大變異。葉面有平坦的，也有向上或向下捲曲的。葉柄與莖的夾角有小有大。葉色從淡綠至深綠，葉和葉柄上佈滿了絨毛，葉面上覆蓋的蠟質可以減少呼吸消耗。
4.花
向日葵的花序屬於頭狀花序，花無梗，集生於平坦的總花托上，形成一個頭狀體，也叫花盤。花托呈蜂窩狀，總苞葉綠色心形。著生於總花托上的花有舌狀花，位於花盤的周緣，常有1～3行，花色豐富，有淺黃、橙黃、紫紅色等，花瓣大，長約6cm，寬約2cm，是無性花，性器官退化，偶有單性花（雄蕊），但不育，所以不結實，舌狀花鮮豔的顏色具有引誘昆蟲前來採蜜的作用。管狀花位於舌狀花內側，是完全花，它是由1個三齒狀的鱗片、2個退化的萼片（呈鱗片狀）、5個雄蕊和1個雌蕊（子房）構成，子房上著生萼片，花冠由5個花瓣聯合組成，花瓣頂部開裂，花柱和蜜腺著生於花冠內側基部。花柱上的柱頭二裂，柱頭先端有許多乳突細胞可以接收花粉。花葯合生，花絲分離，屬於聚葯雄蕊，花葯內含花粉，花粉內有2個精細胞和1個營養核。雌蕊從聚合的花葯管中伸出。未受精的柱頭能保持授粉能力10d左右。在正常條件下，花粉落到柱頭上5～10min就萌發，經24～36h便完成受精過程，受精後柱頭很快萎蔫，種子成熟後管狀花冠才脫落。5.果實和種子
向日葵的果實稱為瘦果即葵花子，由果皮和種子組成。果皮又叫果殼，由二心皮發育而來；果皮一般由表皮、木栓組織、硬層和厚壁細胞組成；果皮常矽質化，所以十分堅硬。每果含一粒種子，種子具有一層種皮，其內含有一個胚；胚由子葉、胚芽和胚根組成。果實成熟時，果皮不開裂，但果皮和種皮分離，果實的大小變異較大。長度約有3mm（野生種）和20mm（栽培種），寬約2～13mm，厚2～5mm，千粒重變幅為20～300g，在常溫條件下，果實的生活力可保持5年，在7℃及含水量低且穩定的條件下，生活力可保持10年。農業生產上常將種子分為兩大類：①油用型別：果實較小，含油量高（40%以上），皮殼薄，皮殼率一般在20%～30%之間，果皮多黑色或黑灰條紋，種仁飽滿，果皮與種仁結合緊密。果皮有硬層；②食用型別：果實較大，含油量低（25%～30%），皮厚，皮殼率高（40%），果皮多為黑白紋，皮殼與種仁易剝離，果皮缺少硬層，易受向日葵螟危害。