魔芋的莖縮短為地下肉質鱗莖，頂芽肥大。不同品種的芽色不同，如花魔芋是粉色，白魔芋是白色。頂芽為葉芽的稱為葉芽鱗莖，頂芽分化為花芽的稱為花芽鱗莖。兩種鱗莖除了芽形不同外，沒有顯著區別，如萬源魔芋的葉芽呈倒“V”形，花芽呈倒“U”形，種植後的生長發育完全不同。頂芽周圍有葉跡圈，即葉柄在最後壹個生長周期從離層脫落。生產中要分清應用，避免誤種芋頭。在這個圈裏形成壹個略凹的窩，叫做芽窩。窩裏的節子很密，節子上的芽像芽眼。雖然整個鱗莖的上端看不到明顯的節，但可以看到節上的芽眼在鱗莖上明顯呈螺旋狀排列。鱗莖上端也有許多芽眼、根莖和不定根，底部有殘留臍痕(邊上有少數)，即種球脫落的痕跡。
不同年齡的魔芋種球均具有上述基本結構，但在生長的歲月中，魔芋種球的外部形態發生了明顯的變化。在生產中，我們可以利用不同鱗莖的外部形態來大致區分不同種類的魔芋，這對選種和留種有很大的幫助(圖1)。
圖1不同年齡的鱗莖形狀變化
魔芋鱗莖休眠後，頂芽的葉原基迅速分化為葉柄軸和三裂葉。後來在其基部的新鱗莖頂端，內源芽即第二年頂芽開始分化，成為新植株，所以魔芋生長初期的植株被稱為“三代同堂”。即未脫落的種子芋為第壹代，正在生長的新鱗莖為第二代，葉柄基部新鱗莖頂部的內源芽為第三代。
根狀莖由短球莖節上的腋芽產生。壹般種子培育的植物，在鱗莖達到壹定大小，積累了豐富的養分後，開始長成根莖或走莖。根莖栽培的植物大部分當年都有根莖。根狀莖的數量因物種和品種不同而差異很大。比如白魔芋，壹個球莖可以長出十多個根莖，長度為10 ~ 15 cm。在肥沃的土壤中，生長旺盛者體長可達20 ~ 25厘米，直徑可達1 ~ 2.5厘米。魔芋花壹般只有5朵左右，長8 ~ 15cm，直徑1 ~ 2cm。天洋魔芋根莖很少。
由於鱗莖上部和中部有密集的節和芽，根莖壹般從鱗莖的上部和中部發生。根莖有頂芽，節和節上的側芽。中國的白魔芋和小花魔芋壹般根莖頂端略有膨大，但日本的小花魔芋在8 ~ 14節頂端可膨大成小鱗莖，並能自然脫離母鱗莖。根莖壹般不在當年萌發並形成新植株，而是在第二年成為良好的繁殖材料。日本魔芋的根莖有時發芽，偶爾長出小復葉，頂端形成的新鱗莖狀似煙鬥，稱為煙鬥芋。
鱗莖和根莖的結構決定了芋頭在生產過程中應加以保護，使其頂芽和側芽不受損傷。