（壹）根
生育初期番茄的根垂直生長旺盛，隨著生育的進程，逐漸以水平伸長為主。根系擴展範圍可達2.5～3m，深度可達1m左右，但大部分根系分布在0.5m深的土層內。在條件合適的情況下，莖（尤其是莖基部）容易形成不定根，因此番茄較易進行扡插繁殖。
（二）莖
番茄的莖比茄子、辣椒柔軟，屬半蔓生，也有無需支架的直立番茄。典型的番茄莖表面覆蓋了許多絨毛和腺毛，莖上著生葉、花和果實。
植株主莖的頂端是頂端分生組織。壹般當植株生長出7～11片葉片後，主莖的生長點就會變成花芽。然後最上邊葉片的腋芽開始生長，替代為新的主莖。當長出3～5片葉子後，其生長點又會變成花芽。於是，最上邊的葉片的腋芽又開始生長，並又替代為新的主莖。因此，番茄植株生長是典型的合軸分枝。無限生長類型的植株按照上述合軸分枝的方式可以無限度地生長，每隔3～5片葉子就有1個花穗。對於有限生長類型的植株，莖基部的葉芽非常強壯，當主莖分化出有限的幾個花穗後就停止伸長了。從莖的下部不斷長出新的側枝來，植株生長習性類似叢生的灌木。番茄葉片的排列為2/5葉序。有研究證明，番茄果穗的輸導組織和與該果穗成直角的葉片的輸導組織直接相連。
（三）葉
典型的番茄葉片是具有小葉的不整形羽狀復葉，葉片長度在15～45cm之間，主小葉從葉柄基部向著先端成對著生，頂端又有壹片小葉，著生在短小的葉柄上。小葉為卵形或橢圓形，有深裂或淺裂的不規則鋸齒狀缺刻。根據小葉的著生位置和數目，典型的番茄葉片形狀可以分為羽狀復葉、二回羽狀復細葉和二回羽狀復寬葉。此外，番茄葉片中還有壹種類似馬鈴薯葉片形狀的類型，稱為薯葉（圖24-1），相對於普通葉，薯葉性狀為隱性遺傳。
圖24-1 番茄葉片形狀
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1.羽狀普通葉 2.薯葉 3.二回羽狀復寬葉 4.二回羽狀復細葉（引自《番茄種質資源描述規範和數據標準》，2006）
從葉片顏色來看，番茄的葉色可粗分為淺綠色、綠色和深綠色等3種。
番茄葉的發生部位不同，小葉的數目和形狀也不同。最下部的1～2片復葉小葉數小，面積也小。第三片葉往上，呈現出典型的番茄葉片特征。第三片復葉有側生小葉5～7片，第四片復葉有7～9片。隨著葉位上升，小葉數也增加。
番茄葉片或每個小葉都有葉柄支持，葉柄是葉身和莖之間養分和水分的通道，並且具有使葉片變動方向的作用。
沿葉柄方向是壹條主葉脈，主葉脈在葉背面形成壹個很大的脊，葉脈脈絡呈不規則羽狀分布，小葉脈充滿在葉肉組織中呈網狀脈序。
對番茄小葉片進行組織學觀察，可以看到由柵欄組織和海綿組織形成的葉肉組織，上下覆有表皮，表皮細胞不含葉綠體，其中貫以葉脈組織。表皮上開有氣孔，氣孔主要在葉背面，正面的氣孔數較少。柵欄組織位於上表皮細胞下面，為富含葉綠素的圓錐形細長細胞，易於進行氣體交換，且光合作用旺盛；海綿組織位於柵欄組織和下表皮之間，由3層以上細胞組成，這些細胞液泡很大，葉綠體較少。
（四）花
番茄花為兩性花，由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊四部分組成。花萼5～6枚，下部連在壹起成筒狀托住上位子房。花瓣5～6枚，下部連在壹起緊靠在花萼的基部內側，隨著花瓣開放，花的顏色由淺綠變淺黃、鮮黃直至深黃（或橘黃）。雄蕊壹般5～6枚，圍繞花柱成藥筒狀，著生在花瓣底部內側，每個花藥由左右兩室（花粉囊）組成，內有花粉，每室腹面有壹縱縫，花粉成熟後縱縫開裂，散出花粉。花粉粒為球形，直徑約20μm。雌蕊位於雄蕊內側，花的中央，由子房、花柱和柱頭組成（圖24-2）。因品種差異或者營養條件的不同，子房心室數從2～3室到20～30室不等。花柱附著在子房的中心頂部，隨著花的開放，花柱伸長，花朵開放時，花柱柱頭完成授粉，授粉後約50h（亦有報道30h）完成受精。
圖24-2 番茄花器官縱切面
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番茄花的花柄上有壹個明顯突起的小節，稱為離層。花以及以後發育成的果實都容易從離層處脫落。但多數加工番茄品種沒有離層。
番茄的花序壹般是總狀花序。按生長的先後順序，小花依次排列在花梗上，最早出現的小花最先開放。每個花序上的花數因品種和環境條件的不同而有較大差異，既有壹個花序只著生壹朵小花的單花番茄，也有壹個花序著生幾十朵甚至上百朵小花的大型花序，但壹般來說，栽培品種每個花序為3～10朵小花（櫻桃番茄為15～30朵）。由於品種、環境與營養條件的不同，番茄總狀花序的分枝可以分為花梗單壹的單式花序、兩個分枝的雙歧花序和多個分枝的多歧花序（復花序）3種。即使是同壹植株也有兩者或三者混存的情況。野生番茄多為異花授粉作物，柱頭外露。而普通番茄為自花授粉作物，柱頭包在雄蕊內部。
在番茄長期的人工馴化和育種實踐中，發現了很多雄性不育和雌性不育種質。其中又以雄性不育應用較多。綜合國內外的研究，番茄雄性不育的表現主要有以下3種：功能不育、雄蕊退化和花粉退化。據TGRC網站（2007）統計，目前與雄性核不育（ms）有關的基因***計46個，其中兩個為顯性基因；與功能性雄性不育（ps）有關的基因為ps和ps-2以及無雄蕊基因sl。目前已知的不育材料尚達不到100%不育的水平。
（五）果實
番茄的果實是由子房發育而成的多汁漿果。由果肉（果皮的壁及外皮）和果心（胎座和包含種子的心室）組成。果皮由子房壁發育而來，分為外果皮、中果皮和內果皮。外果皮相當於果實最外側的果皮部分，中果皮肉質多漿，是可食用的果肉部分，內果皮是襯著心室腔的部分。外果皮和內果皮是單層組織，中果皮有數層，把整個果實分成若幹個心室腔。心室中含有大量的膠囊物及種子。
從外觀上看，果實頂部是花柱脫落形成的果臍，果實底部與花萼連接處稱為果窪，果窪的周圍部分稱為果肩。幼果時期，不同品種果肩綠色的深淺有很大差別。有的綠色很重，有的較淺，還有的與果實的其他部位顏色完全壹樣，沒有綠色果肩。番茄果實的外觀形狀各異，既有圓形、扁圓形、長圓形的，也有梨形、桃形等。成熟果面顏色多樣，有紅色、粉紅色、橘黃、鮮黃等。番茄果實大小變化範圍很大。最小的野生番茄不過1～3g，最大的則可超過1kg（圖24-3）。
圖24-3 番茄果實縱切面形狀
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1.扁平 2.扁圓 3.圓 4.高圓 5.長圓 6.卵圓 7.桃形 8.梨形 9.長梨形（引自《番茄種質資源描述規範和數據標準》，2006）