形态特征
葉通常互生，心狀卵形或卵圓形，先端銳突或漸尖，有基出3脈，邊緣具粗鋸齒，兩面粗糙，被毛，有長柄。頭狀花序，極大，直徑10～30厘米，單生于莖頂或枝端，常下傾。總苞片多層，葉質，覆瓦狀排列，被長硬毛，夏季開花，花序邊緣生黃色的舌狀花，不結實。花序中部為兩性的管狀花，棕色或紫色，結實。瘦果，倒卵形或卵狀長圓形，稍扁壓，果皮木質化，灰色或黑色，俗稱葵花子。性喜溫暖，耐旱。原産北美洲，世界各地均有栽培。
植物組成
向日葵的植株由根、莖、葉、花、果實五部分組成。
(一)根： 向日葵的根由主根、側根和須根組成。主根入土較深，一般為100—200厘米；側根從主根上生出，水平方向生長；側根上長有許多的須根。側根和須根上着生根毛。向日葵根系發達，在土壤中分布廣而深，其中60%左右的根系分布在0—40厘米土層中。 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，在适宜條件下可長出大量的水根(似玉米的氣生根)。
(二)莖： 莖稈圓形直立，表面粗糙并被有剛毛。莖由皮層、木質部和海綿狀的髓組成。生育後期，莖稈木質化，而莖内的髓部則形成空心。向日葵的胚莖有綠色、淡紫、深紫等，是苗期識别品種的重要标志。 莖的高度，不同類型的品種差異較大，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，此時生長的高度約占總高度的55%，以後生長速 度減慢，僅占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。
(三)葉： 向日葵的葉分為子葉和真葉。子葉一對。真葉在莖下部 1一3節常為對生，以上則為互生。真葉比較大，葉面和葉柄上着生短而硬的剛毛，并覆有一層蠟質層。 葉片數目因品種不同而異，早熟種一般為25—32片，晚熟種了33—40片。莖下部葉片在開花前制造養分，主要供給根部生長，到開花時其功能基本結束。中上部葉片制造的養分主要供給花盤促使種子形成。
(四)花： 向日葵為頭狀花序，着生在莖的頂端，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l一3層，着生在花盤的四周邊緣，為無性花。它的顔色和大小因品種而異，有橙黃、淡黃和紫紅色，具有引誘昆蟲前來采蜜授粉的作用。管狀花，位于舌狀花内側，為兩性花。花冠的顔色有黃、褐、 暗紫色等。
(五)果實： 果實為瘦果，習慣稱為種子。果實包括果皮、種皮、子葉和胚四部分。食用型種子較長，果皮黑白條紋占多數，果皮厚，約占種子重量的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%一30%，幹 粒重40一 110克。
曆史文獻
向日葵約在明朝引入中國，如今所知最早記載向日葵的文獻為明朝人王象晉所著《群芳譜》（1621），該書中尚無“向日葵”一名，隻在“花譜三*菊”中附“丈菊”，原文如下：“丈菊－名本番菊－名迎陽花，莖長丈餘，稈堅粗如竹，葉類麻，多直生，雖有分枝，隻生一花大如盤盂，單瓣色黃心皆作窠如蜂房狀，至秋漸紫黑而堅，取其子中之甚易生，花有毒能堕胎”。“向日”之名，見于文震亨《長物志》（約1635年左右）。1820年謝方在《花木小志》中言向日葵處處有之，既可觀賞，又可食用。說明向日葵在中國廣為種植。
