1年生草本，高1.0～3.5米，杂交品种有半米高植株。茎直立，粗壮，圆形多棱角，为白色粗硬毛。叶通常互生，心状 卵形或卵圆形，先端锐突或渐尖，有基出3脉，边缘具粗锯齿，两面粗糙，被毛，有长柄。头状花序，极大，直径10~30厘米，单生于茎顶或枝端，常下倾。总苞片多层，叶质，覆瓦状排列，被长硬毛，夏季开花，花序边缘生黄色的舌状花，不结实。花序中部为两性的管状花，棕色或紫色，结实。瘦果，倒卵形或卵状长圆形，稍扁压，果皮木质化，灰色或黑色，俗称葵花籽。 最常见的向日葵高度为2.5～3.5米。根据1567年的科学文献报告，历来被认为单头向日葵植物是种植在帕多瓦，植株高度最高可达12米。同样的种子，种植在其他时间和地点（如马德里），植株高度可达近8米。
温度向日葵原产热带，但对温度的适应性较强，是一种喜温又耐寒的作物。向日葵种子耐低温能力很强，当地温稳定，在2℃以上，种子就开始萌动；4-5℃时，种子能发芽生根；地温达8-10℃时，就能满足种子发芽出苗的需要。发芽的最适温度为31-37℃，最高温度为38-44℃。向日葵在整个生育过程中，只要温度不低于10℃，就能正常生长。在适宜温度范围内，温度越高，发育越快。
1. 土壤选择
除了低洼易涝、纯砂和盐碱过重的土壤外，在pH值5.5～8.5的各类土壤上均可种植，但以pH值6.0～7.2、肥力较高的壤土或砂壤土为最佳。向日葵耐盐性强，全盐量<1%的氯化物或硫酸盐盐土、全盐量为0.3%～0.4%的苏打盐碱土，仍能达到全苗并正常生长，获得较高的产量。为防鸟害，避开林地种植；为防农药气味影响蜜蜂活动，尽量远离菜地种植。
2. 茬口
向日葵对前茬要求不严，豆科作物、玉米、麦类、高粱和谷糜等茬均较好，但豆茬不能感染菌核病；黄萎病和菌核病严重发生的地区，茄科的马铃薯、烟草，甜菜、苜蓿等深根作物不宜做向日葵的前茬。
向日葵不宜连作，要求最低轮作周期为3年。其中，列当和霜霉病严重的地块轮作周期应在8年以上；灰霉病严重的应在6年以上；菌核病严重的应在4年以上。盐碱地为改良盐碱土的特殊需要，可以连作2～3年。
3. 深耕整地
秋季深翻或深松，翻深20～25厘米，松深30～40厘米。土层深厚、土质黏重、盐碱地需耕翻深些，以深松效果最好，松后及时耙耢。深翻 （松）一般每隔2～3年进行1次。深耕是改良盐碱地的基本措施。盐碱较重的需先灌水洗盐再翻地。盐碱地土质黏、坷垃多，需反复耙地，尤其晚春耙地可有效抑制盐碱上升。盐碱地必须整平，以免形成盐斑。
4. 施底肥
一般每公顷施用农家肥35～45吨。
茎叶可疏风清热，清肝明目。向日葵茎叶5克，大枣10枚，水煎服，每日1剂，连续5～7天，可治疗高血压。
鲜向日葵茎叶适量，水煎服，可治疗眼红目赤，泪多。
茎髓可健脾利湿止带。向日葵茎内白髓适量，水煎服，可治疗白带清稀，腰膝酸软。向日葵茎髓20克，灯芯、竹叶、通草各5克，水煎服，可治疗淋症、前列腺炎。
根可清热利湿，行气止痛。向日葵根适量，水煎服，可治疗淋症尿频、尿急、尿痛。向日葵根30克，白术10克，水煎服，可治疗胃脘疼痛。
花可清热解毒，消肿止痛。向日葵花适量，酒水各半煎服，可治疗乳痈。向日葵花适量，捣烂外敷或烘干研末，麻油调敷，可治疗疮痈疖肿、乳腺炎。肝祛风，清湿热，消滞气。
