Корень у люцерны стержневой и может проникать в почву от 2-3 до 5-10 м и более.
От него отходят боковые корни первого, второго и последующих порядков. В пахотном слое почвы расположено более половины всей корневой системы. На боковых корнях расположены клубеньки, с помощью которых фиксируется азот воздуха. На корневой шейке (коронке) находятся почки, из которых весной и после укосов отрастают новые побеги. У люцерны желтой и изменчивой коронка больше и расположена глубже, чем у синей. Поэтому первые две являются более зимостойкими, но медленней отрастают весной и после укосов. Куст у люцерны желтой и изменчивой развалистый и рыхлый, а у синей прямостоячий с небольшим числом стеблей. У люцерны желтой стебли тонкие (в основном второго и третьего порядка). По строению куста, стеблей и других органов люцерна изменчивая занимает промежуточное положение. Листья тройчатые. Соцветие представляет собой кисть длиной от 1,5 до 8 см, форма которого может быть цилиндрической или головчатой. Цветки мотылькового типа и обоеполые, окраска венчика которых является характерным признаком вида, группы и сорта. Плод — многосемянный боб, который имеет прямую, серповидную или спирально — закрученную форму (количество витков от 0,5 до 4). Форма плода также считается характерным видовым и сортовым признаком. Семена мелкие, имеют почковидную или фасолевидную форму, окраска их может быть желтой и желто — бурой. Они плохо пропускают воду и воздух, так как имеют твердую оболочку. Масса 1000 штук — порядка 1-2 г. Люцерна желтая и жёлтогибридная чаще применяется в луговом травосеянии. В последние годы возросло внимание к люцерне хмелевидной. Для селекционных целей используется также люцерна голубая и другие виды. Дикорастущие формы остальных видов пока не нашли широкого применения в селекции, но в последние годы интерес к ним повышается, особенно в связи с привлечением в гибридизацию корне-отпрысковых форм для создания долголетних, хорошо облиственных пастбищных сортов, устойчивых к вытаптыванию, болезням и вредителям.