В культуре широко используются три вида эспарцета: посевной обыкновенный, или виколистный — наиболее широко распространен; песчаный, закавказский, или переднеазиатский — наиболее древний вид, введенный в культуру более 1000 лет назад.
По морфологическим признакам и свойствам виды эспарцета, распространенные в культуре, резко отличаются друг от друга и от других видов многолетних бобовых трав.
Отличительными родовыми признаками эспарцета в сравнении с видами рода люцерны, клевера и других многолетних бобовых трав являются: непарноперистые листья с 6—18 парными и одним верхушечным листочками; многоцветковые густые кисти длиной 3—20 см; розовые (редко белые) крупные цветки длиной 0,8—1,4 см; крупные односемянные (редко двусемянные) полукруглые бобы.
Цветки эспарцета построены по типу цветков мотыльковых растений. Они имеют пятизубчатую чашечку и пятилепестковый неправильный венчик; девять сросшихся в трубку тычинок и одну свободную тычинку; пестик с одногнездной завязью, нитевидным столбиком и булавовидным рыльцем.
Все цветки (в количестве 20—75) расположены на одной кистеножке и образуют соцветие, называемое кистью. Кисти у культурных видов эспарцета различаются по форме, величине, длине, плотности и расположению цветков относительно оси соцветия во время цветения, а также по окраске лепестков венчика и размерам его флага и лодочки; являются основным отличительным признаком при апробации видов эспарцета.
После опыления и оплодотворения в каждом цветке завязывается только одно семя. Стенки завязи разрастаются и образуют вместе с семенем односемянной плод, называемый бобом. От опыления цветка до полного созревания семян проходит 25—30 дней. Створки боба эспарцета крепко соединены. Эспарцет высевают бобами. Семена эспарцета по форме фасолевидные, с кожицей как и у люцерны, но бурые, темнеющие при хранении.
Створки боба желтовато-бурые, кожистые, снаружи покрыты сеткой выпуклых жилок, образующих ряд ячеек на каждой створке. В одну из самых крупных ячеек пробивается корешок зародыша. Створки боба по брюшному шву образуют прямую линию, а по спинному — срастаются в тонкую дугообразную, гребневидную пластинку, чаще с пятью-шестью зубцами (шипиками) в виде петушиного гребня и, реже, без зубцов. По этому шву створки боба раскрываются при прорастании семян, и через их отверстие выходят семядоли. Наиболее крупные бобы — у закавказского и обыкновенного эспарцета, значительно мельче — у песчаного. Масса 1000 семян эспарцета виколистного и закавказского — 12—15 г, у песчаного — 6—8 г.
Стебли эспарцета почти не ветвятся, редко давая в нижних и верхних узлах по одной-две веточки. С третьего-пятого узла из пазушных почек каждого листа формируются цветоносные побеги, называемые конусовидными кистями. Каждый стебель образует три-пять кистей, в зависимости от густоты травостоя.
Из каждого узла стебля развивается лист с двумя пленчатыми, слабо развитыми прилистниками. Первый настоящий лист у всходов эспарцета однодольный, в дальнейшем развиваются сложные листья, непарноперистые (с 3…19 дольками). Дольки листа у разных видов имеют различную форму, размер, окраску и опушенность.
Эспарцет, как и другие бобовые травы, имеет ярко выраженный стержневой главный корень. Но в отличие от клевера и люцерны в верхнем слое (до 50 см) он образует очень мало боковых корней. Они располагаются в слое 50—100 см. Такое строение корневой системы указывает на то, что эспарцет потребляет элементы питания и влагу из подпочвы на глубине 40—100 см.
Корневая система эспарцета отличается высокой биологической активностью. Ее корневые выделения, состоящие в основном из органических кислот, растворяют и используют труднодоступные фосфаты и известковые соединения. Этим объясняется то, что почти все дикорастущие виды эспарцета растут на каменистых, щебнистых склонах гор, богатых такими соединениями (М. Ф. Гладкий, А. А. Корнилов, Я. JI. Яценко, 1971).