番茄的品种和栽培技术经过数千年的演进，经历洲际间的迁徙和人工驯化栽培，但是仍然保留着原产地的环境条件所形成的生育特性。了解番茄的生育特性和规律并加以引导和利用，对其改造以适应现代栽培需要，更好地创造优质、高产、高效益具有重要的意义。
一、番茄植物学性状
番茄植株由根、茎、叶、花、果实和种子构成。番茄从种子播种发芽到新种子产生的生长发育和形态变化过程是：种子发芽生根→子叶展开→真叶发生→根生出侧根形成根系，茎伸长并加粗，叶片展开和加大→花芽分化→花器形成→开花→受精→果实肥大→种子形成→果实、种子成熟。
1.根系由胚轴中的幼根发芽伸长、分枝形成的主根和各级侧根构成根系。主根和侧根起固定植株和给地上部提供水分和矿物营养的作用，吸收是靠根毛进行的。
番茄根系发达，分布广而深，根深可达1.5米，根群横向分布直径可达2.5米。但根系主要分布在30厘米深、宽的耕层内。番茄根再生能力强，当主根被截断时易产生侧根。因而育苗期幼苗移植或移栽时易缓苗，成活率高。番茄茎基部易发生不定根，这种不定根与侧根相比入土浅、分布广度小，但同样也具有吸收能力和支撑作用。生产上常常采用培土、压蔓及徒长苗进行“卧栽”等措施，诱发和利用不定根来防止倒伏，促进根系发达。
2.茎番茄茎为半直立性或蔓性，基部木质化，除个别品种外，一般都需支架栽培。茎高一般0.5—1.3米，茎粗一般0.5—2.0厘米。茎上发生侧枝的能力强，每个叶腋均能产生侧枝，且侧枝生长迅速，可以开花结果。生产上通过侧枝的摘留可以调整番茄的株型及调控营养生长和生殖生长间的平衡。番茄茎易产生不定根，因此，可以利用枝条进行扦插繁殖。
番茄的分枝习性，在植物学上属于合轴分枝，即当主茎生长到一定节位后，顶端形成顶生花芽，花芽相邻的侧芽代替主茎继续生长，长出1—3片叶后，顶端又形成花芽。根据顶芽生长习性，如果主茎着生2—4个花序后，顶芽分生芽，茎不再延伸，出现封顶现象，此品种类型称为有限生长类型，或叫自封顶生长类型。如果主茎着生2—4个花序以后，顶芽继续交替分化花芽和叶芽，主茎不断延伸生长，此品种类型为无限生长类型或叫非自封顶生长类型。有限生长类型的品种，植株比较矮小，开花结果集中，表现早熟，适合矮架密植栽培或无支柱栽培。无限生长类型的品种，植株高大，生育期长，成熟期偏晚，产量高，适合稀植栽培。番茄每个叶腋都能长出侧枝，消耗养分，生产上必须适时摘除侧枝，才能使养分集中。
3.叶番茄叶互生，有小叶，为不规则奇数羽状复叶。一般主叶和小叶5—9片，叶长15—45厘米。也有人认为番茄叶为单叶。番茄叶型分为普通叶型、皱叶型和薯叶型。叶和茎上密生短茸毛，在茸毛中混生一种分泌腺，散发出特殊的气味。叶片在茎上的排列有一定规律，一般都是相邻的5片叶绕茎2周，呈现2/5叶序。
4.花番茄的花是完全花。自花授粉、发育正常的花，一般不易天然杂交。每朵花萼片与花瓣的数目一般为5—7片。番茄花有时会发生花瓣、花萼和雌蕊数复合增多，且排列不整齐，这种花在生产上叫做畸形花。这种花即使坐果也成为畸形果。
番茄花序为总状或复总状花序。每个花序的花数为5—8朵，有些品种多到十几朵。花穗上花数多少，决定于品种特性及栽培管理。一般春季栽培比冬季和夏秋栽培花数多。小果型品种比大果型品种花数多。
番茄花芽分化及发育：花芽开始分化的时期决定于品种及育苗条件，一般在播种后25—30天，植株高约3厘米，茎粗约2毫米，真叶展开2—3片叶时，生长点停止叶芽分化，开始花芽分化。第一个花芽开始分化后，每隔2—3天就在前一花芽的侧下方依次分化第二、三、四朵花的花芽，直到花穗上的花芽分化完。从第一个花穗开始，每隔1—3片叶便着生一个花序（后期变为果穗），无限生长型品种如此叶、花（果）交替生长。在适宜条件下，播种后35天前后第二花序开始花芽分化，45天前后第三花序开始分化，55天前后第四花序开始分化。播种后55—60天前后，第一花穗开始开花，第二花穗花芽分化及发育基本结束，第三花序花芽分化已结束，但正在发育。因此，生产上在育苗期间要根据花芽分化规律，掌握好移苗时间及环境条件的管理，以便培育出花芽分化早，花芽发育好的适龄壮苗，为早熟高产打下良好基础。
5.果实番茄果实形状、大小、颜色因品种而不同。果实为多汁浆果。果实由果皮、果壁、胎座及种子组成。果型有圆形、扁圆形、高圆形、长圆形、梨樱桃形等形状。优良品种的果肉厚，种子腔小，心室多到5—7个，果实发育好接近圆形，心室过多果实大而偏，过多则畸形。
果实颜色是由果皮与果肉颜色相衬表现的，成熟果实颜色有红、粉红和黄色，也有果实成熟时为绿色的番茄。果皮果肉皆黄色，果实橙黄；果肉红色，果皮无色，果实呈粉红色；果肉红色，果皮黄色，果实呈金红色；果肉果皮皆红色，果实呈红色。番茄果实的红色是由于含有番茄红素，黄色是含胡萝卜素、叶黄素，其形成与光线照射有关，而番茄红素的形成，主要受温度影响。
果实大小从0.5克到900克不等，这因品种和栽培条件而异。一般70克以内为小型果；70—200克为中型果；200克以上为大型果。其中以中型果最受消费者欢迎。
6.种子番茄果实中的完全成熟是在授粉后50—60天。种子被一层胶质包围，由于果汁中有发芽抑制物质及果汁渗透压的影响，在果实内不能发芽。种子为扁平的矩卵形或肾形，呈灰褐色或黄褐色，表面覆盖茸毛。搓掉种子上的茸毛有利于种子的吸水和发芽。番茄种子较小，千粒重约为3.0克，每克种子300多粒。番茄种子属于长命种子，在常规条件下贮存，寿命一般为3—6年，但生产上的适用年限为2—3年。
二、番茄生长发育周期
番茄在热带是多年生草本植物，而在温带有霜地区则作为一年生栽培。番茄属于喜温性蔬菜，但在众多的果菜类蔬菜中，它又是一个比较耐低温的种类，它对温度的变化有较强的适应性。
番茄从播种发芽到果实成熟采收结束，其生长发育过程有一定的阶段性和周期性，番茄的一生大约可分为4个不同的生长发育时期，即发芽期、幼苗期、开花期和结果期。各个时期具有如下特征和特性。
1.发芽期番茄从种子发芽到第一片真叶破心为发芽期。在适宜条件下，这一时期需7—9天，需积温175℃—180℃。
番茄种子发芽及出苗的好坏，主要取决于水分、温度、通气条件及覆土的厚度。在适宜的温度条件下，种子吸水7—8小时即可接近饱和状态。种子的吸水过程可分为两个阶段，第一个阶段为急剧吸水阶段，半小时吸收50%，两小时可吸收种子干重60%—65%的水；第二个阶段为缓慢吸水阶段，需5—6小时，只能吸收种子干重25%左右的水分。种子经过这两个阶段的吸水后，其吸水量达到种子干重的90%左右；此时环境条件适宜即可正常发芽出苗。
番茄种子从发芽到子叶展开，属于异养生长过程，其生长所需的养分由种子本身来供应。种子发芽后，种子所含的营养物质很快被幼芽所消耗，并从异养转向自养（光合制造养分），此时提供充足的营养及环境条件，对培育壮苗具有重要作用。
子叶出土后经2—3天即可展开并变绿，幼苗从此由异养转向自养。再经过2—3天，幼苗的第一片真叶开始破心，此时真叶已分化到3—4片，番茄生长发育即由发芽期进入幼苗期。
2.幼苗期番茄从第一片真叶破心到开始现大蕾为幼苗期。番茄从异养过渡到自养，转变快的原因是根系生长快。幼苗期根系与地上部生长的关系，不同品种间有差异，花芽分化前早熟品种根系生长快，花芽分化后晚熟品种很快超过早熟品种。
幼苗期经历两个阶段。真叶2—3片，花芽分化前为基本营养阶段，为营养生长打基础，同时子叶和真叶能产生成花激素，对花芽分化有促进作用，子叶大小影响第一花序的早晚，真叶大小影响花芽分化数目及花芽质量，所以幼苗期创造适宜的条件，使子叶和真叶健壮肥大非常重要。
2—3片真叶展开后，花芽开始分化，进入营养生长与花芽分化同时进行的第二阶段。一般播种25—30天后分化第一花序，中晚熟品种8—9片叶出现花序，育苗条件差则花序节位升高。花芽开始分化后2—3天分化一个花芽，与此同时花芽相邻上位侧芽开始分化生长，继续分化叶片。第一花序现大蕾时，第三花序已完全分化。花芽分化快慢，素质好坏，受环境条件的影响，特别是温光条件。
从根的形态来看，种子发芽后主根垂直向地下伸长。随着主根的不断伸长，逐渐分化出二级、三级、四级……侧根，除此之外，胚轴基部还发生不定根，这样就构成了以主根为中心的根系。幼苗根系发育一般初期以垂直伸长为主，后期以水平伸长为主。
在幼苗生长发育前期，子叶是当时光合作用的主要器官，子叶好坏对幼苗的营养生长和花芽分化起着重要作用。因此，生产上在子叶展开后到2—3片真叶展开前，要促进子叶肥大、浓绿，并尽量保护子叶不受任何损伤。
3.开花期番茄从现大蕾到第一个果实形成为开花期。番茄定植以后，从花蕾到开花需15—30天。早熟品种或在高温期栽培时，时间较短，而中熟品种或在低温弱光条件下栽培则时间较长。
开花期的植株除了继续进行花芽和叶芽的分化及发育外，株高增加，叶片不断长大，营养生长旺盛。与此同时，随着花蕾的出现，开花及形成幼果，植株从以营养生长为主向营养生长和生殖生长并存阶段过渡。
在适宜的温度条件下，开花一天后，萼片、花瓣就完全展开，花冠的颜色变为深黄色，此时花药开始裂开。在花药开裂的同时，被花药所包围的花柱不断伸长，在花柱伸长的过程中，柱头不断接触开了药的花药筒，使大量花粉落到柱头上，从而完成授粉过程。
从授粉到受精需要24—50小时。受精后，在正常条件下，开始坐果，番茄生长发育由花期进入结果期。
在生产上，开花期既要促进营养生长，使植株色泽浓绿，茎秆粗壮，根深叶茂，为以后开花结果打好基础，又要防止植株徒长而引起落花落果或推迟开花结果。
4.结果期番茄从第一花序结果到果实采收结束为结果期。无限生长型番茄，只要环境条件适宜，结果期可以无限延长，只是因为露地番茄进入产量高峰，受价格影响，人为地结束其生长。