棉花原产于热带、亚热带地区，是多年生植物。经长期人工选择和培育，逐渐北移到温带，演变为一年生作物。在一年内播种、现蕾、开花、结铃、种子成熟，完成生育周期。棉花在生长发育中，仍保留原有的多年生作物的若干特性，具有无限生长习性。在适宜条件下，能不断地增生果枝，果枝又能不断增生果节，不断增生花蕾、开花结铃。
棉花为直根系作物，根系发达，主根深，侧根分布广，在土壤中形成强大的吸收网，是一种比较耐旱的作物。棉花根系由主根、侧根、支根（小根）、毛根（小支根）和根毛组成。棉籽萌发时，胚根伸出，向下生长，成为主根。棉花生长前期，在距主根生长点约10厘米处，从主根上分生出一级侧根，开始时近乎水平生长，以后斜向下层生长。在距一级侧根生长点约5厘米处分生出二级侧根。在适宜条件下，可继续长出三级、四级乃至五级侧根。由主根、各级侧根及其根尖附近大量的根毛构成棉花庞大的根系。棉花的根具有较强的再生能力，主根受伤或移栽断根，会促进大量侧根生长。棉株越小，根的再生能力越强。
在适宜的生态条件和栽培条件下，棉根入土深度一般可达2米左右，有的可超过3米。上部侧根伸展较远，横向扩展可达60―100厘米，下部侧根伸展较近。侧根发生的迟早、第一级侧根数量多少等，对结铃性状有明显影响。深厚疏松的土层利于棉花形成强大健壮的根系，提高对土传病害的抗御能力。因而深耕对根系发育非常重要，机器整地时要避免将土壤碾压过实，这两项措施都能减缓棉花苗病和枯黄萎病的发生。
棉花根系形成可大致划分为四个时期：
1、根系发展期 从种子萌发到现蕾。此时根系日生长量达2厘米，而地上部生长很慢，日增长量仅0.4―0.5厘米。此时早中耕可提高根周围地温，促进支根早出。之后中耕应依次加深，促根下扎，现蕾前中耕深度应达7―8厘米。
2、根系生长盛期 蕾期是主根和侧根生长旺盛期，主根每天伸长2.5厘米，深度可超过1米。侧根也迅速横向扩展，可达50厘米。这一时期的中耕可达到最大深度。对有疯长趋势的棉田，深中耕有控制营养生长的作用，可达10厘米以上。此时结合中耕进行第一次培土，有利于促进根系发育，还利于抗旱和排涝，延长根系功能期。
3、根系吸收高峰期 棉株花铃期根系网基本建成，吸收水分和养分最多，但发根能力逐渐下降，所以花铃期不宜伤根，中耕逐次变浅。在尚未封垄前，结合中耕进一步培土。通过加强水肥管理，既能满足开花结铃需要，又能保持根系活力，延缓根系衰老。
4、根系活动机能衰退期 棉株吐絮期间，根系衰亡，吸收水分和养分能力明显下降。根系过早衰亡，则导致棉株早衰。如此时天旱地干，还应进行浇水，既能满足秋桃发育需要，又能预防早衰。后期进行叶面喷肥，可弥补根系吸肥之不足，又使根系获得必要营养。
