Анатомия укропа изучена слабо. Изменчивость анатомических признаков укропа различного географического происхождения изучена впервые. Исследованы семь образцов: из Абхазской АССР (к-18; принят за стандарт), Армянской ССР (к-269), из Афганистана (к-97), Китая (к-298), Индии (к-322), Непала (к-305), Египта (к-169).
Анатомическое строение листа укропа имеет много общих черт со структурой листа других представителей семейства зонтичных. В поперечном сечении дольки листа укропа округлой или подковообразной формы. У листа укропа нет четкой границы между адаксиальной (верхней) и абаксиальной (нижней) сторонами. Поверхность листа покрыта однослойным эпидермисом и кутикулой. Устьица аномоцитного типа располагаются на верхней и нижней сторонах листа. Клетки эпидермиса листа укропа в большинстве своем имеют извилистые очертания. Извилистость и величина клеток верхнего и нижнего эпидермиса не различаются. Различия по этому признаку наблюдаются между коллекционными образцами. Относительная извилистость стенок эпидермальных клеток типична для большинства изученных образцов укропа. Исключением является укроп из Китая. Эпидермис его листа крупноклеточный; клетки нижнего эпидермиса продолговатые, с прямыми стенками, а клетки верхнего эпидермиса, хотя и вытянуты, но обнаруживают большую, чем на нижнем эпидермисе, извилистость клеток. Наиболее мелкоклеточным эпидермисом характеризуется укроп из Непала, стенки эпидермальных клеток сильно извилисты. Для образца укропа, являющегося стандартным, также типичен эпидермис с извилистыми стенками.
Число устьиц на единицу листовой поверхности у образцов укропа сильно варьирует. У сорта, принятого за стандарт, на верхнем эпидермисе листа на 1 мм2 расположены 763 устьица, на нижнем эпидермисе — 789. Лист укропа из Китая имеет значительно меньшее число устьиц — на 1 мм2 верхнего эпидермиса приходится 605 устьиц, нижнего эпидермиса — 715. Наибольшее число устьиц обнаружено на листе укропа из Непала: 1316 на 1 мм2 верхнего эпидермиса и 1709 — на нижнем эпидермисе.
Под эпидермисом листа находится один слой палисадной ткани, который окружает плотно сомкнутые клетки губчатой паренхимы. Расположение палисадной ткани на адаксиальной и абаксиальной сторонах листа одинаково. Следовательно, по строению мезофилла лист укропа может быть отнесен к центрическим листьям.
Проводящие пучки листьев укропа являются коллатеральными. Каждый зрелый пучок состоит из ксилемы, ориентированной по направлению адаксиальной поверхности и расположенной под ксилемой флоэмы. В дольке листа укропа обычно формируются три жилки, на поперечных срезах листьев соответственно обнаруживаются три сосудистых пучка. Эфиромасличные каналы схизогенного происхождения образуются во флоэме центрального пучка. Механическая ткань представлена колленхимным тяжем под пучками, под эпидермисом абаксиальной стороны листа. Колленхимный тяж под центральной жилкой выявлен в листовой пластинке большинства сортов, кроме укропа из Непала и Армении. В листьях укропа, принятого за стандартный сорт, кроме колленхимного тяжа под центральной жилкой обнаружена колленхима под эпидермисом адаксимальной стороны и вблизи пучка второго порядка.