Люцерна синяя, или посевная — многолетнее растение, сильно кустистое, с прямыми или почти прямыми ветвистыми стеблями, достигающими, в зависимости от условий возделывания, 60—100 см длины.
Форма куста различных видов люцерны — самая разнообразная.
Листья люцерны синей тройчатые: отдельные листочки прикреплены маленькими черешками к общему длинному черешку и имеют округлую или удлиненную форму.
Цветки окрашены в голубой или фиолетовый цвет и собраны в кисти, сидящие на довольно длинных стержнях.
Плод — многосемейный боб бурого или коричневого цвета, спирально изогнутый в 2—3 оборота.
Семена мелкие (2—2,5 мм длиной и 1 мм шириной), почковидные, зеленовато-желтого, желтого или желто-бурого цвета, при благоприятных условиях хранения сохраняют всхожесть долгое время. Масса 1000 семян от 1 до 2,7 г.
Корневая система проникает глубоко в почву, дохода до 5—10 м. Чаще всего люцерна развивает один стержневой корень, который глубоко под землей образует большое количество мелких боковых корней. Главный корень растет очень быстро, часто достигая на легко проницаемых почвах 3—3,5 м через 2 года. На корнях люцерны имеются клубеньки с азотусвояющими бактериями. С возрастом корень несколько вытягивает корневую шейку, которая заглубляется в почву, что предохраняет почки и побеги от вымерзания. Люцерна желтая, или серповидная, также является многолетним растением. Широкое ее распространение способствует большим различиям по форме куста и листьев. Чаще люцерна желтая развивает раскидистый, многостебельный куст с приподнимающимися, лежачими или прямостоячими стеблями, покрытыми волосками.
Листья тройчатые, более или менее опушенные.
Цветки желтые, собранные в густую укороченную кисть.
Боб серповидной формы, светло-бурой, бурой и черной окраски.
Семена почковидные, более мелкие, чем у люцерны синей. Масса 1000 семян от — 0,9 до 1,2 г. Окраска семян в основном бурая.
Корневая система развита очень сильно и проникает в почву на глубину до 4 м. Вместо основного стержневого корня она имеет несколько сильных ветвистых корней, располагающихся в почве во всех направлениях. Боковые корни достигают значительной длины, во многих случаях расположены почти горизонтально и дают мало отпрысков.
Люцерна голубая, диплоидная (2n = 16), в отличие от тетраплоидных видов люцерны посевной и желтой, распространена в понижениях пустынного и полупустынного пояса.
Популяции люцерны голубой находятся в Прикаспийской низменности и относятся к двум типам: пойменному и песчаному. Первый тип характеризуется высокорослостью (120—200 см), полуразвалистой формой куста, солевыносливостью, высокой кустистостью, средней облиственностью, слабым опушением, устойчивостью к болезням, высокой семенной продуктивностью, мелкими, но хорошо закрученными (в 3—5 оборотов) бобами.
Второй тип — более ксероморфный, с мелкими лежачими кустами, слабой облиственностью, узколанцетными или линейными опушенными листочками.
Синегибридную группу (85—95% растений имеют цветки фиолетовой окраски и 5—15% — от светло-фиолетовой до почти белой) возделывают в южных регионах с относительно мягким климатом. Синепестрогибридная группа (окраска венчика у 70—80% растений фиолетовая и у 20—30% — от светло-фиолетовой до белой) распространена в более суровых почвенно-климатических условиях. В пестрогибридной группе венчики у 50—65% растений фиолетовые и у 35—50% — зеленовато-желтые, грязно-желтые, светло — желтые и почти белые. В желтогибридной группе 20—55% растений имеют цветки светло-фиолетовые и фиолетовые, а 45—80% — желтые, светло-желтые, зеленовато — и голубовато-желтые, почти белые.
В настоящее время в стране возделывается люцерны желтой 6 сортов, изменчивой — 63, полуциклической — 1, синей — 9. Наиболее распространены сорта люцерны гибридной Вавилонская юбилейная (ВНИИР, Кубанская опытная станция), Белгородская 86 (Белгородская с.-х. академия) и др.