Свекла сахарная принадлежит семейству Маревые.
Все корнеплодные растений относят к группе геофитов, у которых эпикотиль, гипокотиль и собственно корень превратились в органы накопления запасных питательных веществ, а почки возобновления, дающие начало листовым и цветоносным побегам, закладываются в надземных или подземных органах, близко к поверхности почвы.
Корневая система растения состоит из утолщенного главного корня и густой сети тонких корневых разветвлений, отходящих от главного корня в плоскости расположения семядолей и проникающих на глубину до 2,5 м, а в ширину на 40—50 см в обе стороны.
Главный корень, или корнеплод, имеет конусообразную удлиненную форму и несколько сжат с боков. Различают головку корнеплода, которая целиком развивается над поверхностью почвы и несет листья, шейку — коническую часть корнеплода. Из общей длины корнеплода 15—30% приходится на долю головки и шейки.
После появления у проростка первых настоящих листьев в корне начинаются вторичные изменения. Тело корнеплода свеклы сформировано в результате нескольких последовательно сменяющих друг друга камбиальных колец. В дальнейшем происходит рост каждой зоны (в толщину).
Листья свеклы сахарной крупные, цельные, черешковые. Форма их меняется с возрастом: в фазе всходов — листья короткие и пластинки округлые, в дальнейшем — пластинки удлиненные и пластинки сердцевидные, поверхность листьев может быть гладкой или гофрированной, волнисто, что зависит от условий произрастания. По расположению листовой пластинки различают листья плоские, стелющиеся и торчащие.
Цветки у свеклы пятерного типа с зеленоватым околоплодником, рыльце трехлопастное. Соцветие — рыхлый колос. Продолжительность цветения 20—40 дней. Опыление — ветром и, частично, насекомыми.
Плод — орешек с толстым двухслойным околоплодником из рыхлой одревесневшей ткани. В соплодии — от 2 до 6 плодов. Семена имеют бурую блестящую оболочку. Зародыш, свернутый почти кольцом вокруг перисперма, состоит из двух семядолей, почечки между ними, гипокотиля (зародышевого стебля) и зародышевого корешка.