向日葵是一年生草本，高1～3.5米。茎直立，圆形多棱角，质硬被白色粗硬毛。广卵形的叶片通常互生，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，直径11～30厘米，单生于茎顶或枝端。总苞片多层，叶质，覆瓦状排列，被长硬毛，夏季开花，花序边缘生中性的HS舌状花，不结实。花序中部为两性管状花，棕色或紫色。
野生向日葵栖息地主要是草原以及干燥、开阔的地区。它们沿着路边、田野、沙漠边缘和草地生长。在阳光充足，潮湿或受干扰的地区生长最好。野生向日葵耐受高温和低温，但更耐低温，最佳温度范围在21-26℃之间。向日葵对土壤要求较低，在各类土壤上均能生长，从肥沃土壤到旱地、瘠薄、盐碱地均可种植。不仅具有较强的耐盐碱能力，而且还兼有吸盐性能。可以在碱性土壤中茁壮成长，抗旱性较强。
