黄芪根呈圆柱形、质坚而绵，条直、均匀、极少有分枝；外观黄褐色，表面有不规则的纵皱纹或纵沟；根断面外白内黄，粉性足，韧皮部黄白色，有放射状的裂隙：木质部淡黄色似菊花心，约占半径的2/3。气微弱而特异，味微甜，嚼之有豆腥气。
一年生蒙古黄芪根呈圆柱形，为明显的鞭杆形，当年长势好的可长至35厘米，较细，茎基部仅有几毫米。根表面淡黄色，质地柔韧，不易折断。而一年生膜荚黄芪根呈圆锥形，上粗下细，当年长势好的可长至30厘米，茎基部直径能够达到1厘米。根为黄褐色或黑褐色。二年生蒙古黄芪根，头部膨大，表面呈灰褐色，营养良好的主根可长至60厘米，木质部比例加大，韧性强，粉性足，根粗达1厘米以上。
