茎是维管植物地上部分的骨干，上面着生叶、花和果实。它具有输导营养物质和水分以及支持叶、花和果实在一定空间的作用。有的茎还具有光合作用、贮藏营养物质和繁殖的功能。
一、茎的形态
茎上着生叶的位置叫节，两节之间的部分叫节间。茎顶端和节上叶腋处都生有芽，当叶子脱落后，节上留有痕迹叫做叶痕。这些茎的形态特征可与根相区别。大多数种子植物茎的外形为圆柱形，也有少数植物的茎有其他形状，如莎草科植物的茎呈三角柱形，唇形科植物茎为方柱形，有些仙人掌科植物的茎为扁圆形或多角柱形。在木本植物茎的外形上，还可以看到芽鳞痕。这是芽鳞脱落的痕迹。根据芽鳞痕，可以看出树苗或枝条每年芽发展时芽鳞脱落的痕迹，从而可以计算出树苗或枝条的年龄。茎上的芽是由芽端的顶端分生组织及包在外围的附属物（叶原基、腋芽原基和幼叶等）组成，实际上是一枝条的雏形，开展后形成枝条。一株大树树冠的形成，就是各级枝条上芽开放的结果。在植物生长到一定时期以后，在枝条上还可以形成花芽，开展后成为花或花芽。茎上节的明显程度，各种植物有所不同。有的很明显，如玉米、甘蔗、竹、水稻、小麦和一些蓼科植物等。也有少数植物，如莲的地下茎（藕）节间膨大，节虽明显，但相比之下反而较小。大多数植物只是叶着生的部位稍为膨大，节并不明显。
二、茎的生长方式
不同植物的茎在适应外界环境上，有各自的生长方式，使叶能在空间开展，获得充分阳光，制造营养物质，并完成繁殖后代的作用，产生了以下4种主要的类型。
1.直立茎
大多数植物的茎直立向上生长，如松、柏、杨、柳等。
2.缠绕茎
茎幼小时期较为柔软，不能直立，用茎干缠绕于支持物上升。各类植物有一定的缠绕方向，有的是左旋，即依反时针方向旋转，如菜豆、牵牛花、茑萝、马兜铃等；有的是右旋，即依顺时针方向旋转，如忍冬、葎草等。此外，有的植物的茎既可左旋，也可右旋，称为中性缠绕茎，如何首乌的茎。
3.攀援茎
茎幼小时较为柔软，不能直立，以特有的结构攀援支持物上升。按攀援结构的性质，又可分为5种：①以卷须攀援，如南瓜、豌豆、葡萄的茎；②以气生根攀援，如常春藤、络石、薜荔的茎；③以叶柄攀援，如旱金莲、铁线莲的茎；④以钩刺攀援，如白藤、猪殃殃的茎；⑤以吸盘攀援，如爬山虎的茎。有缠绕茎和攀援茎的植物统称藤本植物。藤本植物的茎有木本和草本之分，前者如葡萄、紫藤、忍冬等。热带亚热带森林里藤本植物特别茂盛，形成森林内的特有景观。
4.匍匐茎
茎细长，而又柔弱，蔓延生长地面上，如甘薯、草莓等的茎。
三、茎的分枝类型
茎的分枝是普遍现象，能够增加植物的体积，充分地利用阳光和外界物质，有利繁殖新后代。各种植物分枝有一定规律。
1.二叉分枝
这是比较原始的分枝方式，分枝时顶端分生组织平分为两半，每半各形成一小枝，并且在一定时候又进行同样的分枝，因此这种分枝统称二叉分枝。苔藓植物和蕨类植物具这种分枝方式。
2.单轴分枝
顶芽不断向上生长，成为粗壮主干，各级分枝由下向上依次细短，树冠呈尖塔形。多见于裸子植物，如松杉类的柏、杉、水杉、银杉以及部分被子植物，如杨山毛榉等。
3.合轴分枝
茎在生长中，顶芽生长迟缓，或者很早枯萎，或者为花芽，顶芽下面的腋芽迅速开展，代替顶芽的作用，如此反复交替进行，成为主干。这种主干是由许多腋芽发育的侧枝组成，称为合轴分枝。合轴分枝的各级侧枝，也是同样产生的。这种分枝在幼苗期间，较为明显，但大量次生结构形成了以后，老枝由于增粗，很难区分。合轴分枝的植株，树冠开阔，枝叶茂盛，有利接受充分阳光，是一种较进化的分枝类型。大多见于被子植物，如桃、李、苹果、马铃薯、番茄、无花果、桉树等。
4.假二叉分枝
叶对生的植株，顶端很早停止生长，成为两个，开花以后，顶芽下面的两个侧芽同时迅速发育成两个侧枝，很像是两个叉状的分枝，称为假二叉分枝。这种分枝，实际上是合轴分枝的变型，与真正的二叉分枝有根本区别。假二叉分枝多见于被子植物木犀科、石竹科，如丁香、茉莉、石竹等。
了解植物分枝的方式有很大实际意义。顶芽产生的激素向茎基部运输，有抑制腋芽生长的作用，因此要获得粗大挺直的木材，以培育单轴分枝的树种为宜，例如栽培松杉类的杉木。要腋芽多，形成花芽，提高花果的产量，以培育合轴分枝的果树为宜，例如栽培梨、苹果之类。棉有单轴分枝和合轴分枝两种枝条，适时摘去单轴分枝的顶芽，适时整枝，促进合轴分枝（果枝）的发展，是重要的增产措施。
四、茎的结构
1.初生结构
幼茎的顶端分生组织，经过细胞分裂，产生许多新细胞，其中在顶部的细胞仍旧保持顶端分生组织的特性，能够继续进行细胞分裂。在基部的细胞经过生长，渐渐分化为3种组织系统：保护系统（表皮）、基本系统（皮层、髓部）、运输系统或称维管系统。顶端分生组织产生新的细胞或组织的过程，叫做初生生长；初生组织则是初生生长产生的组织。各种初生组织组成一种结构，叫做初生结构。在各种植物中，三种初生的组织系统的形式是相当复杂多样的。在石松类、真蕨类和一些水生被子植物中，运输水分的木质部占据茎的中心，但是大多数植物的维管组织组成筒状，或者分离成为一束一束的，排列成筒状；或一束束的维管束分散于整个茎的组织中。
至于基本系统，皮层是介于维管组织和表皮之间，髓部则位于筒状的维管组织的中央。幼茎每一节里的维管系统常常分出一至数个维管束，通到叶柄基部与叶的维管束相连，每个维管束，叫做叶迹。叶迹上的木质部和韧皮部完全与茎的木质部和韧皮部相连。紧接叶迹的上方，维管柱有一部分不是维管组织而是一堆近于球形、细胞壁很薄、没有分化的薄壁组织充实其中，实际上这是维管柱形成过程中没有分化的组织。这样，维管束上充实薄壁组织的区域，好像维管柱的空隙，叫做叶隙。同样，茎的维管系统也有维管束通到芽里，与芽的维管束相连，所以芽也有芽迹或芽隙。
2.次生结构
裸子植物和双子叶植物除有初生结构外，还具有由维管形成层形成的次生韧皮部和次生木质部，以及由木栓形成层形成的周皮，这些称为次生结构。由于次生结构的增加，使茎加粗，称为次生生长。次生结构的形成，起源于维管形成层。维管形成层来源有二：①由初生韧皮部与初生木质部之间保留下的分生组织，称为束中形成层；②是髓射线的一部分薄壁组织细胞，又具有分生能力，形成束间形成层。束中形成层和束间形成层连接在一起成一圆筒状，在横切面上为一个圆环。维管形成层细胞为长形，略呈纺锤状，称为纺锤状原始细胞。少数为近于等径的细胞叫做射线原始细胞。维管形成层连成一圈后，即开始活动。主要进行细胞的切向分裂，向内形成木质部细胞，加添在原有的初生木质部的外方；向外形成韧皮部细胞，加添在原有的韧皮部的内方。维管形成层在不断形成次生结构的同时，也进行径向分裂或横分裂，增加原始细胞，扩大维管形成层本身的圆周，以适应茎的不断加粗。
五、茎的类型
茎的类型与植物的生活期长短有关系。寿命长的植物，茎里有维管形成层，能够形成坚硬的木质部，增强茎的坚固性，这类植物就是乔木或灌木。乔木的特性在于茎为粗大的主干。灌木的特性，在于离地面处同时有粗细相似的分枝，分不出主干。寿命短的植物，只在茎的基部有少量木质部，因此茎干软弱，这就是草本植物。草本植物的茎有多种类型：灌木状草本植物茎的上部是草本的，下部是木本的。一到冬季，草本部分全部死亡，如艾属、金丝桃属。多年生草本植物具极短的木质化的茎，从而连续多年产生新的草本茎，如大丽菊、百合、桔梗。二年生草本植物仅能生活两年，茎基部能越冬，从而在第二年春季再生直立草本的茎，开花结果后全株死亡，如萝卜、胡萝卜、甜菜。一年生草本植物只能生活一个生长季，在短期内开花结果，完成生活史，全株死亡，如荠菜、玉米、水稻。
1.木本植物的茎
一经锯断，树皮与木材便可分得很清楚。树皮的颜色比木材深，由于维管形成层的细胞幼嫩，细胞壁薄，容易损坏，所以树皮很容易撕下，尤其春夏之间，形成层生长最活跃期间，更容易将其剥离。木材即次生木质部，位于形成层的内侧，占整个横断面的大部分，最显著的特点是一环环的同心圆环，即年轮。温带树木的年轮尤为明显。木材外部的边材颜色浅，内部的心材颜色深。边材是木质部仍具功能，有运输水分和矿物质以及贮藏营养物质的作用。树木基于继续加粗时，边材便逐渐变成心材，在变化过程中，活的韧皮部、形成层和木质部细胞新陈代谢产生的副产物（如油、单宁、树脂、色素和酚）都向边材内侧转移，贮藏在最内层原来的边材细胞里，所以心材的产生，就是植物贮藏物质和侵填体形成的结果。因此木本植物茎的直径增粗时，心材逐年扩大，边材和心材的分界线就一步步向茎的外方推移。
2.草本植物的茎
构造差异很大，有一些多年生草本植物仅在基部和根中有次生生长，大多数一、二年生的草本植物没有或仅有少量的次生生长。茎的结构与木本植物的幼茎非常相似，从内部解剖结构看来，维管束往往是排列成一圈。不过这样基本的结构，可有各种变异，特别是作为贮藏营养物质和水分的器官，变异就更大了。例如变态茎中具有大量的薄壁组织。
3.单子叶植物的茎
一般没有维管形成层，所以没有次生生长。有些单子叶植物茎可以加粗，是由茎端基部的初生加厚分生组织细胞进行分裂的结果。
一些禾本科植物茎的结构有两种情况：一类的茎里有许多维管束，分散在整个茎的基本组织中，如高粱、玉米；另一类是维管束分布茎的周围，很有规则地排列成两圈，茎表皮层的内侧，有一环厚壁组织，对于茎起着很大的支持作用。茎的中心的髓部，在节间居间生长过程中，被破坏，形成空的髓腔，如小麦、水稻、竹。
禾本科植物茎的节间基部有居间分生组织。在一定时期内节间上部的各类组织虽然已经成熟，但这部分仍保留分生能力。当茎上每节的居间分生组织同时活动时茎干则迅速的伸长。例如玉米、小麦、水稻和竹的拔节，这种生长就是居间生长。
六、茎的变态
植物在长期系统发育的过程，由于环境变迁，引起器官形成某些特殊适应，以致形态结构发生改变，叫做变态。茎的变态，有两种发展趋向。变态部分，有的特别发达，有的却格外退化。不过无论发达或退化，变态部分都保存茎特有的形态特征。如有节和节间，有退化成膜状的叶，有顶芽或腋芽，所以与根有显著的区别。根据形态上的差异，变态茎可分为两大类型：1.地下变态茎变态茎生长在地下，总称地下茎，共有4种类型：①根状茎，像根一样，横卧在地下，但有明显的节和节间、顶芽和腋芽以及退化的鳞片叶。竹的根状茎，又称竹鞭，竹鞭上的顶芽能够不断向前生长，腋芽又称竹笋，由此生长地上茎。莲的地下茎又称藕，节特别细，节间粗大，可供食用。狗牙根、白茅是常见的田间杂草，根状茎繁殖力很强。②块茎，顶部肥大，有发达的薄壁组织，贮藏丰富的营养物质，如马铃薯块茎具螺旋排列的腋芽；菊芋（洋姜）、半夏、甘露子（草石蚕）等都有块茎。③球茎，变态部分膨大成球形、扁圆形或长圆形，有明显的节和节间，有较大的顶芽；荸荠、慈菇、芋的变态茎都是球茎。④鳞茎变态茎极短，呈盘状，其上着生肥厚的鳞片状鳞片叶，营养物质贮藏在鳞片叶里，如洋葱、水仙。
2.地上变态茎
地上的变态茎，多是茎的分枝的变态。有4种类型：①卷须是地上枝的变态，多见于藤本植物，缠绕于支柱物上，牵引植物向上攀援生长。葡萄的卷须生在腋芽的对方，黄瓜的卷须生在腋芽处。②茎刺是分枝或芽的变态，其中的维管组织相联，所以与皮刺不同，如皂荚。③叶状茎是茎扁化成叶状，但有明显的节和节间，叶片退化，如竹节蓼、假叶树、天门冬等。④肉质茎的茎绿色，肥大多浆液，薄壁组织特别发达，适于贮藏水分，并营光合作用。叶片高度退化或成刺状，借以降低蒸腾作用，所以适于生长干旱地区，如仙人掌。
此外，还有一些植物、整个体轴高度退化，分不出根、茎、叶的结构。例如川草科植物生长于急流中的岩石或小石块上，茎常常退化，大花草目和无茎草属植物都是寄生植物，茎和根完全退化，只有菌丝状的组织。前者寄生于各种森林植物的根部，生长特大的花朵；后者寄生于桑寄生属植物的茎干上，生长短小花序，露出于寄主的表面，果实成熟后，全部脱落，以后再从寄主表面重新生长新花序。
七、茎的经济用途
多年生木本植物茎内，次生木质部占的体积最大，即为木材。木材为建筑、采矿、交通运输以及日常生活（如家具、柴炭）所不可缺少。此外木材可以造纸和提炼各种化工产品，如松节油、松香、酒精，活性炭和醋酸等，茎的外围部分（即韧皮部）可为纤维的来源。用于造纸、纺织等，有的由树皮中的分泌结构可产生经济价值很高的物质，如橡胶、漆、杜仲胶等为工业原料或医药药材。一些变态茎，如马铃薯、葱、姜、蒜等为食用或调味品。
