根毛是幼根表皮细胞外璧向外突出而形成的。其寿命短暂，数天更新一次。由于根毛密生，使根系具有巨大的吸收表面积（一株约100㎡）。
大豆根系重的增长可分为三个阶段：出苗至出苗后4周（分枝期）为缓慢增长阶段，此期的根重约占总根重的1/4左右；出苗后4～12周（分枝期至结荚鼓粒期）为直线增长阶段，此阶段形成的根重约占总根重的70%左右；出苗后12～17周（结荚鼓粒期至落叶），根系增长量仅占总根重的5%左右。根系增长动态可用“S”曲线描述。
2、根瘤
大豆根上有根瘤共生。大豆根瘤是由根瘤细菌在适宜条件下，侵入根毛后产生的。大豆根系在生长过程中，能分泌某种化学物质，使土壤中的根瘤细菌产生化学趋向性，把根瘤细菌聚集在根毛的周围，吸着在根毛的表面。
根瘤菌侵入根内部的途径，一般认为，根瘤菌可以把大豆根毛分泌到土壤中的色氨酸转变为吲哚乙酸（IAA），吲哚乙酸使根毛发生卷曲，与此同时，根瘤菌侵入根毛。根瘤菌侵入根毛后，根毛细胞开始分泌某种含纤维素的物质，形成“管套”将根瘤菌包围在其中，随着根瘤菌向前推进，就形成一条侵入线。根瘤菌通过侵入线进入内皮层细胞，内皮层细胞由于受根瘤菌分泌物的刺激，产生包囊膜将根瘤菌包围起来，形成包囊。根瘤菌在其中繁殖、发育、膨大，成为类菌体。一般在一个包囊中有4～6个类菌体。同时被侵染的根部皮层细胞和附近的细胞受到刺激也进行分裂，成为根瘤分生组织。随着这些分生组织的不断扩大和类菌体的不断繁殖，在根的表面形成突起，即初生根瘤（图10-2）。大豆幼苗出生后1周左右，在根部就可见到初生根瘤；出苗后10周左右，在根上可见到已经腐烂的根瘤。根瘤并非同时产生，
而是交替形成，交替衰亡的。根瘤初时为绿色，渐次为粉红色，发育后期变成褐色，直径4～5mm，个别直径可达1cm。
3、固氮
类菌体具有固氮酶。其固氮过程大致可分为氮的固定和氨的同化两个步骤：第一步，由钼铁蛋白及铁蛋白组成的固氮酶系统吸收分子氮。氮（N2）被吸收后,两个氮原子之间的三价键被破坏,然后与氢化合成氨(NH3)。第二步，氨(NH3)在类菌体中形成后，在谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶的参与下，先合成谷氨酰胺；后经α—酮戊二酸的还原氨基化作用，生成谷氨酸。谷氨酰胺中的氨基也可转给天冬氨酸生成天冬酰胺。
在氨的同化过程中所生成的谷氨酰胺、谷氨酸和天冬酰胺均可作为大豆植株的氮源，进而合成其他氨基酸和蛋白质，参与大豆的代谢过程。大豆植株与根瘤菌之间是共生关系是大豆供给根瘤菌糖类，根瘤菌供给寄主氨基酸。椐估计，大豆光合产物的12%左右被根瘤菌所消耗。对大豆根瘤菌固氮数量的估计差异很大，张宏等根据结瘤与不结瘤等位基因系的比较，
用15N同位素等手段测得， 一季大豆根瘤固氮数量为96.75kg/h㎡，为一季大豆需氮量的59.64%。一般地说，根瘤所固定的氮可供大豆一生需氮量的1/3—1/2。由此说明共生固氮是大豆的重要氮源，但仅此固氮量也是不能满足大豆对氮的需要，因此必须施氮肥。
根据研究，当大豆幼苗出现第一对真叶时，已可能结根瘤。两周以后开始固氮。早期根瘤固氮较少，大豆开花后根瘤固氮迅速增加。开花至青粒阶段固氮量最多，约占总固氮量的80%，近成熟期固氮量下降。 4.1.2 茎
大豆茎包括主茎和分枝。茎发源于种子中的胚轴。下胚轴末端与极小的根原始体相连；上胚轴很短，带有两片胚芽，即第一片三出复叶原基和茎尖。在营养生长期间，茎尖连续发育形成主茎并分化叶原始体和腋芽，其中一些腋芽长成第一级分枝。第二级分枝较少见。
大豆主茎呈圆柱形，稍带棱角，坚韧。茎粗变化较大，其直径6～15mm之间。主茎高50～100cm，矮者仅有30cm，高者可达150cm，也是熟期和结荚习性的特征，即早熟种矮，晚熟种高；有限结荚习性矮，无限结荚习性高。大豆主茎一般有12～20个节，极晚熟品种多达25节，极早熟种仅有8～9节，下部节间短，上部节间长。除子叶节着生一对子叶，单叶节着生一对单叶外，其余每节上均着生一片由3个小叶组成的三出复叶。
大豆幼茎颜色分紫、绿两色。绿茎开白花，紫茎开紫花。茎上生有茸毛，灰白或棕色，茸毛多少和长短因品种而异。
大豆植株生长形态因品种不同而异，可概分为：蔓生型、半直立型、直立型、栽培品种均属直立型。
大豆主茎节上有两种腋芽，即枝芽和花芽。基部节上的腋芽多为枝芽，常形成分枝； 中上部各节腋芽形成花簇。从主茎产生的分枝为一级分枝，主茎出叶和分枝的产生相差4～5个节，一般主茎出现第5片复叶后，在第一片复叶节上产生分枝，多数大豆品种仅有第一级分枝。第一级分枝一般仅3～4个，多者可达10个以上，少者1～2个或不分枝。分枝性既是品种特征，也与栽培条件密切相关。分枝的多少与态势决定大豆栽培的株型，按分枝与主茎所成角度的大小，可分为张开、半张开和收敛三种类型。依据大豆分枝多少、强弱又可将株型分为主茎型、中间型、分枝型三种。
1、主茎型 主茎发达，节数较多，植株较高，分枝1～2个或不分枝，以主茎结荚为主。主茎型适宜密植和肥力高的土壤种植。
2、分枝型 分枝发达，在一般栽培条件下分枝5个以上，分枝上结荚往往多于主茎。
分枝型品种密度不宜过大。
3、中间型 在一般栽培条件下分枝3～4个，主茎比较坚韧，豆荚在主茎和分枝上的分布比较均匀。
大豆茎的形态与产量高低有很大关系。吉林农科院研究，株高与产量的相关系数r=0.8304，茎粗与产量的相关系数r=0.5161。对于亚有限品种来说，株高与茎粗的比值在80~120之间，产量稳定；小于80，表示植株矮小粗壮，不繁茂，产量低；大于120，则标志植株高，茎细弱，易倒伏，产量也不高。主茎节数与产量相关也颇显著，r=0.4308，节间过长常引起倒伏。据研究，单株平均节间长度达5cm，是倒伏的临界长度。 4.1.3 叶
大豆属双子叶植物。大豆叶片有子叶、单叶、复叶之分。子叶（豆瓣）出土后展开，经阳光照射即出现叶绿素，可进行光合作用。在出苗后的10～15d内，供给幼苗生长的大部分养分。子叶展开后2～3d，随上胚轴继续伸长，在第二节上先出现两片单叶，即第一对真叶，对生卵圆形，为胚芽内的原始叶。
大豆出土后2周左右，随幼茎的生长，在两单叶上第三节上生长出第一个三出复叶，此时称大豆为三叶期。此后随植株生长，大约每隔4～7d左右，出生一片互生的三出复叶。分枝出现后，每个节上也都着生一个三出复叶。大豆出叶速度与生育阶段及其环境条件密切相关。
大豆叶全缘。每一个复叶由托叶、叶柄和小叶三部分组成。托叶一对，小而狭长，位于叶柄基部两旁，有保护腋芽的作用。大豆叶柄长短因品种与环境条件而不同。同一植株上的基部节的叶柄短，向上各节渐次增长，中间节的叶柄最长，向上又渐次缩短。不同节位上的叶柄长度不同，这对于复叶镶嵌和充分利用光能有利。大豆幼嫩的叶柄和复叶的各个小叶能随日照方向而转向，以利于接受光能。大豆小叶形状、大小因品种而异。叶形可分为椭圆形、卵圆形、披针形和心脏形等。同一品种，由于复叶发生先后以及部位高低不同，叶形、大小也有差异。叶形与每荚粒数有密切关系，一般披针形叶每荚粒数多，圆叶每荚粒数少。叶片的大小因品种、栽培条件及植株上所处的节位而不同。无限结荚习性和亚有限结荚习性品种中下部的叶片大，上部的叶片较小。有限结荚习性品种则上部叶片大，中下部的叶片较小。
叶的寿命约30～70d不等，下部叶变黄脱落早，寿命最短，中部叶寿命最长，上部叶也比较短。
单株叶面积在盛花期至结荚期达到高峰。
4.1.4 花和花序
大豆的花序着生于叶腋间或茎的顶端，为总状花序，花朵簇生在花梗上，叫做“花簇”。 大豆花为蝶形花，子房上位。每朵花有苞片2个，呈管状。花萼位于苞片上方，下部联合成杯状，上部开裂为5片，色绿，着生茸毛。花冠蝴蝶形，位于花萼内部，由5枚花瓣组成。其中1枚大的叫旗瓣，旗瓣两侧有两个翼瓣，最下面的两瓣基部相连，形似小舟，叫龙骨瓣（图10-3）。
花冠的颜色分为白色、紫色两种。雄蕊共10枚，其中9枚花丝连在一起呈管状，1枚分离，花药着生在花丝顶端。开花时，花丝伸长向前弯曲，花药裂开，花粉散出。一朵花的花粉约有5000粒左右。雌蕊包括柱头、花柱、子房三部分。柱头球形，花柱下方为子房，内含胚株1～4个，个别的有5个，以2～3个居多。
大豆属自花授粉作物，花朵开放前即已完成授粉，天然杂交率不到1%。
花序的主轴称花轴，大豆花轴长短，其上着生花朵的多少，因品种和气候及栽培条件而异。可以分为三种类型。
1、长轴型 轴长10～15cm，有的轴长达25～30cm。每花簇可着生10～40朵花，每节具1～2个花簇，但多数是一个花簇，每节可结荚1～5个。
2、中轴型 轴长3～10cm。每花簇具8～10朵花，每节具1～3个花簇。每节可结荚2～5个，顶生花簇可结荚8～10个，有限结荚习性多属此类型。
3、短轴型 花序轴短，在3cm以下。每簇花较少，一般为3～10朵，然而每节结荚数3～5个，无限、亚有限结荚习性品种多属此种类型。