一年生草本，地下部分具圓形、橢圓形或紡錘形的塊根，塊根的形狀、皮色和肉色因品種或土壤不同而異。莖平臥或上升，偶有纏繞，多分枝，圓柱形或具稜，綠或紫色，被疏柔毛或無毛，莖節易生不定根。葉片形狀、顏色常因品種不同而異，也有時在同一植株上具有不同葉形，通常為寬卵形，長4-13釐米，寬3-13釐米，全緣或3-5(-7)裂，裂片寬卵形、三角狀卵形或線狀披針形，葉片基部心形或近於平截，頂端漸尖，兩面被疏柔毛或近於無毛，葉色有濃綠、黃綠、紫綠等，頂葉的顏色為品種的特徵之一;葉柄長短不一，長2.5-20釐米，被疏柔毛或無毛。
番薯聚傘花序腋生，有1-3-7朵花聚集成傘形，花序梗長2-10.5釐米，稍粗壯，無毛或有時被疏柔毛;苞片小，披針形，長2-4毫米，頂端芒尖或驟尖，早落;花梗長2-10毫米;萼片長圓形或橢圓形，不等長，外萼片長7-10毫米，內萼片長8-11毫米，頂端驟然成芒尖狀，無毛或疏生緣毛;花冠粉紅色、白色、淡紫色或紫色，鍾狀或漏斗狀，長3-4釐米，外面無毛;雄蕊及花柱內藏，花絲基部被毛;子房2-4室，被毛或有時無毛。
開花習性隨品種和生長條件而不同，有的品種容易開花，有的品種在氣候乾旱時會開花，在氣溫高、日照短的地區常見開花，溫度較低的地區很少開花。蒴果卵形或扁圓形，有假隔膜分為4室。種子1-4粒，通常2粒，無毛。由於番薯屬於異花授粉，自花授粉常不結實，所以有時只見開花不見結果。[1]
