洋蔥是百合科和蔥屬多年生草本植物。
洋蔥是兩年生或多年生草本植物。根串狀，深綠色圓柱形空心葉，表面蠟質；葉鞘厚而有鱗，密於縮短的莖周圍，形成鱗莖(俗稱洋蔥)；有小白花的傘；蒴果根莖外面覆蓋著壹層薄薄的皮(白色、黃色或紅色)，裏面是壹層肉，通常是白色或淡黃色。
洋蔥的胚根埋下去不久就會萎縮，所以沒有主根。其根為弦狀須根，種植於縮短的莖盤基部。根系弱，無毛。根系主要分布在20cm的表層土壤中，因此耐旱能力弱，吸收肥料和水分的能力也弱。根系的生長溫度低於地上部分。地溫5攝氏度時，根系開始生長，最適溫度10 ~ 15攝氏度，24 ~ 25攝氏度生長緩慢。
在營養生長期，洋蔥的莖變短，形成扁圓形的圓錐形莖盤，莖盤的下部為莖盤的跟部，莖盤的上部被圓柱形葉鞘和枝芽包圍，下面生長須根。成熟球根的足跟組織收縮變硬，可以阻止水分進入球根。因此，足跟可以控制根的過早生長或鱗莖的過早萌發。在生殖生長期，植物受到低溫和長日照條件的影響，生長錐開始分化成花芽，花芽呈管狀，中空，頂端有蠟粉和花序，可以開花結果。由於花期的退化，洋蔥鱗莖在芽中形成氣生鱗莖。
洋蔥的葉片由葉身和葉鞘組成，形成假莖和鱗莖。葉身深綠色，圓柱形，中空，腹部有凹溝(這是苗期區別於大蔥的形態標誌之壹)。洋蔥的管狀葉垂直生長，葉面積小，表面蠟粉厚，是抗旱的生態特征。
花葶粗壯，高達1m，中空圓柱形，中部以下膨大，向上漸細，下部被葉鞘覆蓋；總苞2 ~ 3裂；傘形花序呈球形，有許多密集的花；花梗長約2.5厘米。花粉白色；花被片具綠色中脈，長方形橢圓形，長4 ~ 5毫米，寬2毫米；花絲長度相同，略長於花被片，在1/5的基部結合。結合部下部為1/2貼附花被片，內花絲基部極度膨大，膨大部兩側各有1齒，外輪呈錐形；子房:近球形，腹縫基部有簾子；款式長約4mm。開花結果期為5-7月。
洋蔥是壹種很常見又便宜的家常菜。其肉嫩，汁辣淡，品質好，適合生食。洋蔥的可食用部分是地下肥大的鱗莖(洋蔥頭)。營養價值高。洋蔥營養豐富，不僅含有鉀、維生素C、葉酸、鋅、硒、纖維等營養物質，還含有兩種特殊的營養物質——槲皮素和前列腺素a，這兩種特殊的營養物質使洋蔥具有許多不可替代的保健功效。