Коренева система сильно розвинена. Висота стебла здебільшого 120-150 см, іноді 2-2,5 м, пряме, з губчастою серцевиною. Листки великі, овально-серцевидні, черешкові. Нижні листки супротивні, решта - чергові. Суцвіття — багатоквітковий кошик з плескатим або ледь випуклим диском. Квітки двостатеві, трубчасті. Плід - сім'янка з шкірястим оплоднем, що не зростається з насіниною. Цвіте з середини липня до кінця серпня. Вміст олії в насінні становить 47-52%, а в ядрі 65-67%. Соняшник - теплолюбна і посухостійка рослина (її коріння дістає вологу з нижчих шарів ґрунту); для вирощування соняшника найпридатніші супіщані та суглинкові чорноземи.
