大豆為一年生草本，莖直立或半蔓生；複葉，小葉3片；短總狀花序腋生或頂生；白色或紫色蝶狀花；莢果，橢圓形至近球形的種子。大豆的高度約從20公分到二公尺不等。

大豆的豆莢、莖和葉上面有棕色或灰色的細毛。其每片葉子有三到四片小葉，約6至15公分長，2至7公分寬。大豆的葉子在果實成熟前就掉落。大豆的花不太起眼，是自花能孕的花，長在葉子的軸向，有白色、粉紅色及紫色。


紫色的大豆花
大豆的果實是有毛的莢果，一般會有三至五個莢果長在一起，長約3至8公分，其中多半會有2至4個種子，直徑約5至11公厘。

大豆擁有不同的形狀大小、及若干外殼或種皮顏色，包括黑、棕、藍、黃、或雜色。成熟大豆的外殼非常堅硬並且防水、可以保護子葉和胚軸（或胚）免於被破壞。如果種皮破壞，種子就不能發芽。在種皮上可以看得見的瘢痕被稱為種臍（顏色包括黑色、褐色、黃色、灰色和黃色）。種臍的一端是珠孔（或者是種皮裡的小孔），他們可以吸收水分。

大豆的種子含有高蛋白質，即使脫水也可以生存，並且在吸水後可以繼續存活。二十年前A. Carl Leopold在康奈爾大學的Boyce Thompson植物研究所開始研究這個問題。通過對大豆和玉米存活試驗，發現大豆和玉米分別有一系列的可溶性碳水化合物保護種子的細胞[17]。90年代初被授予關於保護生物膜和蛋白質乾燥狀態技術的專利權。