Стальник полевой — стержнекорневой с многоглавым каудексом травянистый поликарпик, симподиально возобновляющийся. По терминологии К.Раункиера типичный протогемикриптофит, или безрозеточный ге-микриптофит.
Главный корень хорошо развит, длиной до 100-120 см (Спасская, 1980) и, видимо, еще длиннее. В условиях культуры в первый год вегетации проникает на глубину 160-180 см, а на 2-3-й год — до 210 см (Коломиец, 1972). Диаметр корня в основании достигает 35—45 мм.
Боковых корней, составляющих скелетную основу, 2-3, у взрослых растений они отходят на глубине 5-8 см, незначительно отличаясь по диаметру от главного. Интенсивное ветвление наблюдается при длине главного и боковых корней свыше 50 см. В условиях культуры основная масса корней (60-80 %) сосредоточена в слое 0-30 см (Коломиец, 1972). Кроме системы главного корня на каудексе возникают придаточные корни, они недолговечны, быстро обновляются, их диаметр 1-1,5 мм, наиболее толстые достигают диаметра 3,1-3,5 мм. По мнению Н.И. Коломиец (1972), мелкие придаточные корни в конце вегетационного периода отмирают, новые появляются в апреле-мае. При партикуляции растений некоторые придаточные корни сильно утолщаются, производя впечатление стержневых, формируя вторично-стержневую систему (Михайловская, 1981).
Побеги удлиненные, монокарпические и моноциклические. По терминологии Т.И. Серебряковой (1971), их можно отнести к безрозеточным с укороченным основанием, которое составлено 6-7 метамерами с чешуевидными листьями низовой формации, общей длиной 15-30 мм. В пазухах этих листьев формируются почки возобновления.
В конце сезона вегетации побеги отмирают до укороченных оснований, из которых образуется многоглавый каудекс (рис. 1). Почки возобновления стимулируют деятельность камбия в этой зоне. У взрослых растений диаметр каудекса в зависимости от числа побегов возобновления разрастается до 10-20 см. На одном растении может быть до 60 и больше побегов. Высота генеративных побегов от 60 до 120 см (40-80, Спасская, 1980).. Стебли цилиндрические, зеленые, иногда с антоциановым окрашиванием, в конце вегетации буроватые в основании. Они густо опушены простыми и железистыми волосками, причем, в основании стебля железистое опушение отсутствует. Диаметр побега в пределах 7-8 мм.
Листья срединной формации могут быть простыми и тройчато-слож-ными, что зависит от возрастного состояния растений и от их положения на побегах. Нижние листья (5-6 узлов) — простые, в средней части побега листья тройчато-сложные, верхние снова становятся простыми. У мощных средневозрастных растений нередко между нижними простыми и тройча-то-сложными образуются листья переходной формы с одним боковым листочком (рис. 2). Листочки округло-эллиптические по форме с мелко-пильчатым краем, жилкование лучисто-краевое. Прилистники прирастают к черешку по всей его длине и охватывают стебель. Листья с двух сторон опушены железистыми волосками, с нижней стороны слегка клейкие. Размеры листьев различны. У взрослых растений чаще всего простые листья общей длиной до 35-45 мм, пластинка 20-30 мм и 10-20 мм шириной, тройчато-сложные крупнее, общая длина их 55-60 мм, длина верхнего листочка 30-35 мм, ширина 15-20(25) мм. В некоторых случаях общая длина листьев достигает 90-100 мм, соответственно, размеры пластинки 45x25 мм. Листорасположение двурядное.