牛蒡为两年生草本植物，花期7～9月，果期9～10月，为深根性植物，适应性强，耐寒，耐旱，较耐盐碱，忌积水。
本文介绍牛蒡的各组成部分的形态特征，供参考。
(1)根
牛蒡的肉质根长度为40～65厘米，直径1.5～2.5厘米，也有直径在4厘米以上的。经试验，牛蒡在土质疏松、耕作层深厚的沙壤土中生长较好，肉质根光滑皮色较浅，根茎大小匀称，但含水分较低，肉质嫩根疏松，比重减轻。
在含腐殖质较多的黑土中栽培，皮色较深，直根短些，水分充足，糠心的较少，分叉须根较多一些。在黄黏土中生长的野生牛蒡，肉质嫩根瘦弱。
在土质板结、黏重条件下，肉质嫩根细小，肉质嫩根上的小须根多些，主根不太光滑，有突起小斑点。
(2)茎
2～3年生牛蒡会抽薹开花，每株只抽生一主茎，株高100～180厘米，最高220厘米，主茎节数26个，节间长3～15厘米。每个主茎上的叶腋间都能长出一个侧枝，长12～140厘米，中下部的侧枝长75～140厘米。
每个主茎可生出10～20个侧枝，中下部的侧枝长于中上部，每侧枝顶端着生众多花球，头状花序排列，簇生茎顶端呈伞房状，并开花结实。花为管状两性花，雄蕊着生在花冠中央，子房椭圆形，下位一室。
(3)牛蒡种子
牛蒡是自花授粉植物，花絮紫红色，外面总苞排列成球状，总苞片先端向内里弯曲成钩针状，长1～1.7厘米。由250余枚钩针状苞片包裹种子，形成总苞片瘦果。
在开花授粉时期，各种传媒昆虫都可授粉。2年生牛蒡6月初开始生长主茎，每株高产牛蒡可开花300多个，每一个瘦果可结种子18～34粒。种子间有0.5～0.7厘米长的众多针刺状物相隔，成熟瘦果黄褐色。
牛蒡种子长纺锤形或长倒卵形，又似肾形，两端平截，略微弯，灰褐色或浅灰褐色，并具细小黑斑，有明显的纵棱线。种子长0.5～0.8厘米、宽0.2～0.3厘米，百粒重1～1.4克。
(4)牛蒡的繁殖方式
①种子繁殖：牛蒡二年生时，需长出10片以上的叶片才开始抽薹，6月上中旬开花，8月20日开始着色成熟。秋冬季瘦果脱落地面，种子或瘦果被雨水冲积流入他处，覆盖薄土后与第2年春长出幼苗，年年如此。
②风传播：秋冬季节瘦果落地后，被风吹到异地生长繁衍。
③动物传播：成熟瘦果上有众多刺钩，可粘挂在动物的毛上，带到异地繁衍。
④人为传播：牛蒡的植株枯干后可作燃料，瘦果可粘挂人衣服上，带到异地繁衍。
