一、根：桔梗的根是长圆锥形或圆柱形，根肉质粗壮，稍扭曲，下部偶有分支，长达20厘米以上，直径1~2厘米。表面淡黄白色或淡黄棕色(未去栓皮者)，皱缩，有扭转的纵沟及横长的皮孔斑痕，上部有横纹；顶端芦头(根茎)长0.5~4厘米，有半月形凹陷的茎痕，呈盘节状。1年生苗根茎上仅有1个顶芽；2 年生苗除顶芽外，一般可萌发侧芽2~4个。桔梗根质坚实，横断面淡黄色，形成层环棕色，皮部有稀少放射状裂隙。气微，味微甜后苦。
二、茎：桔梗为多年生草本植物，茎直立，高30~120厘米，体内有白色乳汁，全株光滑。
三、叶：叶无柄或有极短柄。着生在茎中下部的叶常对生或3~4片轮生，茎上部为互生叶。叶片卵形或卵状披针形，长近2~7厘米、宽0.5~3.2厘米，顶端尖锐，基部宽楔形、边缘有不整齐的锐锯齿，茎上部互生叶较窄。
四、花：药用主栽品种为紫花(蓝花)桔梗。其花紫蓝色，花单生茎枝之顶或数朵呈疏生总状花序，花柄短，花冠钟形，花萼无毛，有白粉，上部5裂片，三角形，深裂至花冠中部。花冠阔钟状，鲜蓝紫色或蓝白色，大型，直径2.5~4.5厘米，无毛；雄蕊5枚，花丝基部变宽，内面有短绒毛；子房下位，5室，花柱长，柱头5裂，反卷。胚珠多数，蒴果，卵锥形或近球形，顶部盖裂为5瓣；种子多数。
五、果实：桔梗果实由上部先成熟，一个果实内通常有几粒至上百粒种子不等。桔梗的果实为蒴果，倒卵圆形，顶部裂为5瓣，熟时棕褐色。果实大小与种子数量、重量有很大的关系，果实直径1.4厘米，种子粒数为225粒/个，重量0.23克；果实直径10厘米，子粒数为138粒/个，重量0.13克；果实直径0.6厘米，种子粒数为66粒/个，重量0.034克。
六、种子：桔梗的种子通常卵状椭圆形，自然授粉的桔梗种子以黑褐色为主，有少量黄、灰绿种子。同一果实内一般只有一种颜色的种子，但在部分杂交的果实内可发现一个果实内有上述各种不同颜色的种子。成熟后的种子黑褐色，具光泽，全长2.0~2.6毫米、宽1.2~1.6毫米、厚0.6~0.8毫米。种皮有极细的条纹，种子一侧有种翼，种翼宽0.2~0.4毫米，颜色常稍浅，种脐位于基部，小凹窝状，萌发时胚根即从此突破种皮，以后扎入土中形成主根。胚乳白色半透明，含油分，胚细小，直生，子叶2枚。桔梗种子细小，平均千粒重0.84~1.40克。
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