ลำต้น (STEM) เจริญมาจากต้นอ่อน (Embryo) ส่วนเอพิคอลทิล (Epicotyle) และ ส่วนไฮโพคอลทิล (Hypocotyl) มักเจริญต้านแรงโน้มถ่วงของโลก ลำต้นจะแตกต่างจากรากตรงที่มีข้อ (node) ปล้อง (Internode) ยอด (Apical bud)
หน้าที่หลัก

     1. ช่วยค้ำจุน (supporting) ส่วนต่างๆ ของพืช เช่นใบ กิ่งให้แผ่กิ่งก้านสาขาอยู่ได้

     2. ลำเลียง (transportation) ลำต้นมีเนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและอาหาร เมื่อรากพืชดูดน้ำ และแร่ธาตุจากนั้นก็จะถูกลำเลียงไปยังส่วนต่างๆ โดยเฉพาะใบ เพื่อใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงและลำเลียงอาหารที่ได้จากใบไปยังส่วนอื่นๆ ของต้นพืช

ลักษณะของลำต้น ประกอบด้วย 2 ส่วนคือ

     1. ข้อ (node) เป็นบริเวณที่เกิดของตากิ่ง ตาดอก ตาใบ พืชใบเลี้ยงคู่อาจจะสังเกตไม่ชัดเจน สังเกตจากมีส่วนของใบหรือดอกติดอยู่ แต่ในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะเห็นชัดเจน เช่น ไม้ไฝ่ ข้อคือส่วนที่ตันไม่กลวง

     2. ปล้อง (internode) บริเวณระหว่างข้อ คือ ส่วนที่เป็นท่อกลวงในไม้ไผ่นั่นเอง สำหรับพืชใบเลี้ยงคู่ปล้องสั้นมากและไม่ชัดเจน แต่สามารถสังเกตจากพืชล้มลุกได้ เช่น ลำต้นฟักทอง ลำต้นผักบุ้ง ลำต้นบางชนิดมีข้อปล้องสั้นมาก เช่น ลำต้นของหัวหอม

*** หมายเหตุ: ข้อและปล้องของพืชใบใบเลี้ยงคู่เห็นข้อปล้องชัดเจนเพราะพืชใบเลี้ยงคู่ มีการเจริญเติบโตขั้นที่สอง ซึ่งเป็นการเจริญออกทางด้านข้าง ทำให้ปิดทับบริเวณข้อ

นอกจากจะพบใบที่ลำต้นแล้วยังพบตากิ่ง หรือตาดอกเสมอ ตาที่อยู่ปลายกิ่งหรือลำต้นเรียก terminal bud ซึ่งเจริญอย่างไม่มีขอบเขต ทำให้พืชมีการเจริญยืดยาวขึ้น บริเวณด้านข้างของลำต้นมีตากิ่ง หรือตาดอกเกิดบริเวณซอกใบ เรียกว่า lateral bud หรือ axillary bud เนื่องจากเกิดบริเวณซอกใบ (leaf axil)นั่นเอง ถ้าบริเวณ lateral bud มีตาเกิดขึ้นมาใกล้ๆ จะเรียกตานี้ว่า accessory bud ตาที่กล่าวมาทั้งหมดอาจจะเป็นใบตาใบหรือตาดอก ถ้าเจริญเป็นดอก เรียกตานั้นว่า floral bud พืชบางชนิดอาจมีตาพิเศษที่นอกเหนือจากนี้ เช่น ตาของต้น-คว่ำตายหงายเป็นซึ่งเกิดตาและเจริญเป็นต้นใหม่ได้ หรือตาในหัวมันเทศเกิดตาและสามารถนำไปปลูกได้เป็นใหม่ได้ ตาแบบนี้เรียกว่า adventitious bud
ลำต้นปกติจะเจริญเหนือพื้นดิน เรียกลำต้นแบบนี้ว่า aerial stem แต่มีลำต้นบางชนิดเจริญอยู่ใต้ดิน เรียกว่า ทำหน้าที่สะสมอาหาร ลักษณะคล้ายรากมากจนอาจเข้าใจผิดว่าเป็นรากได้ หลักการแยกรากกับลำต้นสังเกตจากลำต้นมีข้อ ปล้อง โดยดูจากตาหรือใบก็ได้

โครงสร้างของลำต้นจากปลายยอด แบ่งเป็น 4 ส่วน

1. เนื้อเยื่อเจริญปลายยอด (Apical meristem) จะแบ่งเซลล์แบบไมโตซิส ซึ่งเซลล์เหล่านี้เจริญเป็น primary meristem ประกอบด้วย protoderm procambium และ ground meristem เซลล์จะยืดขยายและเจริญต่อเป็นเนื้อเยื่อถาวรปฐมภูมิ ประกอบด้วยบริเวณต่างๆ ได้แก่ Epidermis, Cortex, Vascular bundle

2. ใบเริ่มเกิด (Leaf primordium)

3. ใบอ่อน (Young leaf)

4. ลำต้นอ่อน (Young stem)

โครงสร้างภาคตัดขวางของลำต้น มี 3 ชั้น คล้ายกันกับราก คือ

    1. ชั้นเอพิเดอร์มิส (Epidermis) เป็นเนื้อเยื่อชั้นนอกสุด เจริญมาจาก protoderm ประกอบด้วยเซลล์เรียงตัวกันชั้นเดียว มีผนังบาง ผนังเซลล์ด้านนอกหนาเนื่องจากมีคิวตินมาเคลือบ และช่วยลดการสูญเสียน้ำทางลำต้นได้ บางเซลล์เปลี่ยนแปลงเป็นขน trichome หรือ guard cell และไม่มีคลอโรพลาสต์ อิพิเดอร์มิสบางเซลล์อาจมีสีต่างๆ เนื่องจากมีรงควัตถุอยู่ภายใน vacuole หรือ ใน cell sap

    2. ชั้นคอร์เท็กซ์ (Cortex) อยู่ใต้ชั้น EPIDERMIS เป็นชั้นที่มีคลอโรพลาสต์อยู่ ประกอบด้วยเซลล์หลายชั้นหลายชนิด เช่น parenchyma collenchyma sclerenchyma ชั้น cortex ในลำต้นมักมีบริเวณแคบกว่าในรากและพืชใบเลี้ยงเดี่ยวมีอาราเขตไม่แน่นอน เพราะจะพบ vascular bundle อยู่ใกล้กับอิพิเดอร์มิสมาก ชั้นคอร์เทกอาจมีเพียง 1-2 ชั้นเท่านั้น หน้าที่ของชั้นคอร์เทกขึ้นกับเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบ เช่น chlorenchyma ทำหน้าที่สังเคราะห์ด้วยแสง reserved parenchyma ทำหน้าที่สะสมอาหาร sclerenchyma และ collenchyma ช่วยค้ำจุนให้ความแข็งแรง

     3. ชั้นสตีล (Stele) ประกอบด้วย

- มัดท่อลำเลียง (Vascular bundle) คือชั้นของเนื้อเยื่อที่ประกอบด้วยเซลล์อยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มๆ ได้แก่ ไซเล็ม(Xylem) โฟลเอ็ม (Phloem) ซึ่งในลำต้นของพืชใบเลี้ยงคู่จะเรียงเป็นวงรอบลำต้นอย่างเป็นระเบียบ โดยมีท่อลำเลียงอาหารอยู่ด้านนอกและท่อลำเลียงน้ำอยู่ด้านใน ส่วนในพืชใบเลี้ยงเดี่ยวจะกระจัดกระจายทั่วลำต้นไม่เป็นระเบียบ และส่วนที่เป็นพิธอาจสลายไปกลายเป็นช่องวงกลม เรียกว่า PITH CAVITY

- พิธ (Pith) ส่วนที่อยู่ด้านในสุดทำหน้าที่สะสมแป้ง

ชนิดของลำต้น

ลำต้นเหนือดิน จำแนกตามลักษณะของลำต้นได้เป็น 3 ชนิด คือ ต้นไม้ใหญ่(tree) หรือไม้ยืนต้น ต้นไม้พุ่ม(shrub) และต้นไม้ล้มลุก (herb)

ลำต้นเหนือดินที่เปลี่ยนแปลงไปทำหน้าที่พิเศษ ลำต้นเหนือดินของพืชหลายชนิดอาจเปลี่ยนแปลง
รูปร่างไปทำหน้าที่พิเศษ ซึ่งอาจจำแนกออกเป็นชนิดต่างๆดังต่อไปนี้

   1. ครีพพิง สเต็ม (creeping stem) เป็นลำต้นที่ทอดหรือเลื้อยขนานไปตามผิวดินหรือน้ำ มีข้อปล้องชัดเจน ทั้งนี้เพราะลำต้นอ่อนไม่สามารถตั้งตรงอยู่ได้ตามข้อมักมีรากงอกออกมาแล้วแทงลงไปในดิน เพื่อช่วยยึดลำต้นให้แน่นอยู่กับที่ได้ บริเวณข้อจะมีตาเจริญไปเป็นแขนงที่แยกไปตามพื้นดินหรือพื้นน้ำดังกล่าวนั้น ซึ่งจะงอกรากและลำต้นขึ้นใหม่ เรียกว่า stolon (สโตลอน) หรือ Runner (รันเนอร์) ได้แก่ ผักบุ้ง ผักกะเฉด ผักตบชวา แตงโมฟักทอง และสตอเบอรี่บัวบก แว่นแก้ว หญ้านวลน้อย

   2. ไคลบบิง สเต็ม (Climbing stem) เป็นลำต้นที่เลื้อยหรือไต่ขึ้นที่สูง พืชพวกนี้มักมีลำต้นอ่อน เช่นเดียวกับพวกแรก แต่ถ้ามีหลักหรือต้นไม้ที่มีลำต้นตรงอยู่ใกล้ๆมันอาจจะไต่ขึ้น ที่สูงด้วยวิธีต่างๆดังนั้นจึงจำแนก climbing stem ออกเป็นชนิดต่างๆตามลักษณะของการไต่ได้ดังนี้

          2.1 ทวินนิง สเต็ม (twining stem) เป็นลำต้นที่ไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้ลำต้นพันหลักเป็นเกลียวไป เช่น ต้นถั่วต้นบอระเพ็ดและเถาวัลย์ต่างๆ

          2.2 มือเกาะ (tendril stem) เป็นลำต้นที่ดัดแปลงไปเป็นมือเกาะ (tendril) สำหรับพันหลัก เพื่อไต่ขึ้นที่สูง ส่วนของเทนดริลจะบิดเป็นเกลียวคล้ายลวดสปริงเพื่อให้ยืดหยุ่นเมื่อลมพัดยอดเอนไปมา เทนดริลก็จะยืดและหดได้ เช่น ต้นองุ่น บวบ น้ำเต้า ฟักทอง แตงกวา

         2.3 รูท ไคลบบิง (root climbing) เป็นลำต้นที่ไต่ขึ้นที่สูงโดยใช้รากที่งอกออกมาตามข้อยึดกับหลักหรือต้นไม้ เช่น ต้นพริกไทย ต้นพลู และพลูด่าง

          2.4 หนาม (stem spine) เป็นลำต้นที่เปลี่ยนแปลงไปเป็นหนามรวมทั้งขอเกี่ยว(hook) สำหรับไต่ขึ้นที่สูง และป้องกันอันตรายได้ด้วย เช่น เฟื่องฟ้า มะนาว มะกรูดพวกส้มต่างๆ ไผ่ และไมยราบ ต้นกระดังงา

***หมายเหตุ: หนามของพืชบางชนิดอาจเปลี่ยนแปลงมาจากใบก็ได้ มีวิธีสังเกตแบบเดียวกับเทนดริล

ลำต้นใต้ดิน (Undergroud stem) สามารถจำแนกได้ 6 ชนิด

1. แง่ง หรือเหง้า หรือ ไรโซม (Rhizome) มักอยู่ขนานกับผิวดิน มีข้อและปล้องเห็นได้ชัดเจน ตามข้อมีใบที่เปลี่ยนแปลงมาเป็นสีน้ำตาลใบนี้ไม่มีคลอโรฟิลมักเรียกว่าใบเกล็ด ห่อหุ้มตาเอาไว้ภายในตาเหล่านี้อาจแตกแขนงเป็นลำต้นที่อยู่ใต้ดินหรือ แตกเป็นใบเป็นมัดขึ้นมาเหนือดิน ลำต้นชนิดนี้ถ้ามีการสะสมอาหารไว้มากก็จะอวบอ้วนขึ้น เช่น ขมิ้น ขิง

2. ทูเบอะ (Tuber) เป็นลำต้นใต้ดินที่เติบโตมาจากปลายไรโซม ประกอบด้วยปล้องประมาณ 3-4 ปล้องเท่านั้นตามข้อไม่มีใบเกล็ดและรากมีอาหารสะสมอยู่มากจึงทำให้อวบอ้วนกว่าไรโซมตรงที่อยู่ของตาจะไม่อ้วนขึ้นมาด้วยจึงเห็น ตาบุ๋มลงเช่นหัวมันฝรั่งหัวมันมือเสือมันกลอย

3. บัลบ (bulb) เป็นลำต้นที่ตั้งตรงอาจตั้งตรงพ้นดินขึ้นมาบ้างเป็นลำต้นเล็กๆมีปล้องสั้นมากตามปล้องมีใบเกล็ดห่อหุ้มลำต้นเอาไว้จนเห็นเป็นหัวขึ้นมา อาหารจะสะสม ในใบเกล็ด แต่ในลำต้นจะไม่มีอาหารสะสม ตอนล่างของลำต้นจะมีรากฝอย งอกออกมาเป็นเส้นเล็กๆเช่นหัวหอม กระเทียม และพลับพลึง

4. คอร์ม (Corm) เป็นลำต้นใต้ดินที่ตั้งตรงเหมือนกับ บัลบ แต่จะมีอาหารละสมอยู่ในลำต้น แทนที่จะสะสมไว้ในใบเกล็ด จึงทำให้ลำต้นอ้วนมากเห็นข้อได้ชัดเจน กว่าบัลบ ตามข้อมีใบเกล็ดบางๆมาห่อหุ้ม มีตางอกออกตามข้อเป็นใบสู่อากาศ หรือ เป็นลำต้นใต้ดินต่อไปเช่นเผือกซ่อนกลิ่นฝรั่ง

5. หนาม (stem spine or thorn) เป็นลำต้นเปลี่ยนแปลงเป็นเพื่อทำหน้าที่ป้องกันอันตรายต่างๆให้กับลำต้น เช่นหนามไผ่ หนามเฟื่องฟ้า นอกจากลำต้นแล้วใบก็สามารถเปลี่ยนเป็นหนามได้ เรียกว่า leaf spine เช่น กระบองเพชร ถ้าเปลี่ยนมาจากผิวของเปลือกเรียกว่า prickle เช่น หนามกุหลาบ

6. Cladophyll เป็นลำต้นที่มีลักษณะและทำหน้าที่คล้ายใบ มีสีเขียวของคลอโรฟิลล์สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ เช่น ต้นพญาไร้ใบ กระบองเพชร ลำต้นอวบน้ำสีเขียวใบลดรูป ซึ่งช่วยลดการคายน้ำ ซึ่งถือว่าเป็นการปรับตัวของพืชเพื่อให้อาศัยอยู่ในที่แห้งแล้งได้ สนทะเล สนประดิพัทธ์ ส่วนของกิ่งหรือลำต้นมีสีเขียวคล้ายใบมาก แต่ใบที่แท้จริงเป็นใบเกล็ดขนาดเล็ก เรียกว่า scale leaf

การเจริญขั้นที่สองของลำต้น

การเจริญเติบโตขั้นที่สองของพืช (Secondary growth) : พืชเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการเจริญเติบโต 2 ขั้นตอนคือ เจริญเติบโตในระยะแรก (Primary growth) ส่วนใหญ่ทำให้พืชยืดยาวขึ้น ซึ่งการเจริญในขั้นนี้พบทั่วไปในพืชมีดอกทุกชนิด แต่ในพืชมีดอกชนิดใบเลี่ยงคู่และใบเลี้ยงเดี่ยวบางชนิด จะมีการเจริญเติบขั้นที่สอง (Secondary growth) คือจะสามารถเจริญออกทางด้านข้างได้ ซึ่งเป็นผลมาจาก เนื้อเยื่อเจริญที่อยู่ทางด้านข้าง ได้แก่ วาสคิวลาร์แคมเบีย (Vascular cambium) และ คอร์กแคมเบียม (Cork cambium)การเจริญเติบโตขั้นที่สองจะพบในอวัยวะของพืชในส่วนลำต้นและรากการเจริญขั้นที่สองของลำต้น เกิดจากการแบ่งเซลล์ออกทางด้านข้างของวาสคิวลาร์แคมเบียม (Vascular cambium) ซึ่งพบขั้นระหว่างเนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุ (Xylem) และ เนื้อเยื่อลำเลียงอาหาร (Phloem) การแบ่งเซลล์ของวาสคิวลาร์แคมเบียมจะแบ่งได้ 2 ทิศทาง คือแบ่งเข้าด้านในและแบ่งออกด้านนอก การแบ่งเข้าด้านในของวาสคิวลาร์แคมเบียมจะเกิดได้เร็วกว่าแบ่งออกด้านนอก และเจริญเป็นเนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุเรียก เนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุที่เกิดจากวาสคิวลาร์แคมเบียมว่า เนื้อเยื่อลำเลียงน้ำและแร่ธาตุขั้นที่สอง (Secondary Xylem) การแบ่งออกทางด้านนอกแบ่งได้ช้ากว่าเข้าด้านในและเจริญไปเป็นเนื้อเยื่อลำเลียงอาหารเรียกเนื้อเยื่อลำเลียงอาหารที่เปลี่ยนแปลงมาจากวาสคิวลาร์แคมเบียมว่านื้อเยื่อลำเลียงอาหารขั้นที่สอง (Secondary phloem)

การแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนของวาสคิวลาร์แคมเบียมเพื่อเจริญไปเป็นเนื้อเยื่อลำเลียงนั้นทำให้เซลล์ที่เกิดมาใหม่ดันให้โฟลเอ็มขั้นแรก รวมถึงเนื้อเยื่อในชั้นคอร์เท็กซ์ (Cortex) ถูกเบียดให้ตายและสลายไปเรื่อๆ จนกระทั่งเหลือเนื้อเยื่อพาเรงคิมา (Parenchyma tissue) ประมาณ 1-2 แถวนื้อเยื่อพาเรงคิมาเหล่านี้จะเปลี่ยนกลายเป็นเนื้อเยื่อเจริญชนิดคอร์กแคมเบียม (Cork cambium) ซึ่งคอร์แคมเบียมจะแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนเพิ่มขึ้น การแบ่งเซลล์ของคอร์กแคมเบียมแบ่งได้ สองทิศทางยแบ่งเข้าด้านในหรือแบ่งออกทางด้านนอกการแบ่งเข้าด้านในของคอร์กแคมเบียมจะแบ่งได้ช้ากว่าแบ่งออกด้านนอกมากการแบ่งตัวออกทางด้านนอกแบ่งตัว เพื่อสร้างเนื้อเยื่อคอร์การเพิ่มจำนวนของเนื้อเยื่อคอร์กทำให้เนื้อเยื่อเอพิเดอร์มิสถูกเบียดให้ตายและสลายไปทำให้เปลือกภายนอกของลำต้นที่มีการเจริญเติบโตขั้นที่สองเป็นเนื้อเยื่อคอร์ก

ใน 1 ปี วาสคิวลาร์แคมเบียมจะมีการแบ่งเซลล์เพิ่มขึ้นตามจำนวนมากน้อยต่างกันในแต่ละฤดู ซึ่งขึ้นจะขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำและอาหาร เซลล์ชั้นไซเลม ที่สร้างขึ้นในฤดูฝนจะเจริญเร็วมีขนาดใหญ่ทำให้ไซเลมกว้างและมักมีสีจาง ส่วนในฤดูแล้งจะได้เซลล์ขนาดเล็กมีสีเข้ม ลักษณะดังกล่าวทำให้เนื้อไม้มีสีจาง และสีเข้มสลับกันมองเห็นเป็นวง เรียกว่า วงปี (annual ring)

แก่นไม้ (heart wood) มาจากไซเล็มขั้นต้นที่ด้านที่อยู่ในสุดของลำต้นหรือรากที่มีอายุมากแล้วอุดตัน

กระพี้ไม้ (sapwood) คือ ไซเลมที่อยู่รอบนอกซึ่งมีสีจางกว่าชั้นในทำหน้าที่ลำเลียงน้ำ

เนื้อไม้ (wood) คือ เนื้อเยื่อไซเลมทั้งหมด (กระพี้ไม้+ แก่นไม้)

เปลือกไม้ (bark) คือ ส่วนที่อยู่ถัดจากวาสคิวลาร์แคมเบียม ออกมา ประกอบด้วย โฟลเอ็มขั้นที่ 2 ทำหน้าที่ลำเลียงอาหาร ,คอร์กแคมเบียม, คอร์ก