1年生草本，高1～3米。茎直立，粗壮，圆形多棱角，被白色粗硬毛。叶通常互生，心状卵形或卵圆形，先端锐突或渐尖，有基出3脉，边缘具粗锯齿，两面粗糙，被毛，有长柄。头状花序，极大，直径10～30厘米，单生于茎顶或枝端，常下倾。总苞片多层，叶质，覆瓦状排列，被长硬毛，夏季开花，花序边缘生黄色的舌状花，不结实。花序中部为两性的管状花，棕色或紫色，结实。瘦果，倒卵形或卵状长圆形，稍扁压，果皮木质化，灰色或黑色，俗称葵花子。
有人说：“向日葵虽然只开一朵金黄色的花，但是花朵特别大，显得格外美丽动人。”这个说法有个很大的错误，那就是向日葵顶上的大花盘并不是一朵花，而是有很多小花组成的。这些小花分成两大类，一类叫舌状花，为在华盘外面，好像一片片金黄色的花瓣。另一类叫管状花，像细管子那样紧紧记载花盘中央。到了秋天，每一朵管状花就能结出一粒葵花籽。如果你仔细数一数，一个向日葵花盘里应该有1000—2000朵小花。所以若是按照一朵金黄色的大花来说大概有1000-2000的葵花籽。
