形態特征
二年生草本，具粗大的 肉質直根，長達15厘米，徑可達2厘米，有分枝支根。莖直立，高達2米，粗壯，基部直徑達2厘米，通常帶紫紅或淡紫紅色，有多數高起的條棱，分枝斜升，多數，全部莖枝被稀疏的乳突狀短毛及長蛛絲毛并混雜以棕黃色的小腺點。基生葉寬卵形，長達30厘米，寬達21厘米，邊緣稀疏的淺波狀凹齒或 齒尖，基部心形，有長達32厘米的葉柄，兩面異色，上面綠色，有稀疏的短糙毛及黃色小腺點，下面灰白色或淡綠色，被薄絨毛或絨毛稀疏，有黃色小腺點，葉柄灰白色，被稠密的蛛絲狀絨毛及黃色小腺點，但中下部常脫毛。莖生葉與基生葉同形或近同形，具等樣的及等量的毛被，接花序下部的葉小，基部平截或淺心形。
頭狀花序多數或少數在莖枝頂端排成疏松的傘房花序或圓錐狀傘房花序，花序梗粗壯。總苞卵形或 卵球形，直徑1.5-2厘米。總苞片多層，多數，外層三角狀或披針狀鉆形，寬約1毫米，中內層披針狀或線狀鉆形，寬1.5-3毫米；全部苞近等長，長約1.5厘米，頂端有軟骨質鉤刺。小花紫紅色，花冠長1.4厘米，細管部長8毫米，檐部長6毫米，外面無腺點，花冠裂片長約2毫米。
瘦果倒長卵形或偏斜倒長卵形，長5-7毫米，寬2-3毫米，兩側壓扁，淺褐色，有多數細脈紋，有深褐色的色斑或無色斑。冠毛多層，淺褐色；冠毛剛毛糙毛狀，不等長，長達3.8毫米，基部不連合成環，分散脫落。花果期6-9月。
生長習性
溫度要求
牛蒡喜溫暖氣候條件， 既耐熱又較耐寒。種子發芽適溫20~25℃，植株生長的適溫20~25℃，地上部分耐寒力弱，遇3℃低溫枯死，直根耐寒性強，可耐-20℃的低溫，冬季地上枯死以直根越冬，翌春萌芽生長。
光照要求
牛蒡為長日照植物，要求有較強的光照條件。
水分條件
牛蒡是需水較多的植物。從種子萌芽到幼苗生長，適宜稍高的土壤濕度；生長中后期也要求較濕潤的土壤條件，但田間不能積水，夏季若積水12h，直根將發生腐爛。
土壤和養分
作蔬菜栽培時， 選擇土層深厚、疏松的沙土或壤土，土壤有機質含量豐富，pH值6.5~7.5為宜。