Ботанічний опис. Стебло у ячменю, як у всіх злаків, - соломина. У вузлах прикріплюються листя, піхви яких тісно охоплюють стебло, а лінійні листові пластинки відігнуті від нього зазвичай під гострим кутом. Бічні пагони з'являються із зони кущіння. Корінь мочкуватий.
Суцвіття - складний колос. На уступах колосового стрижня сидять по три колоски. У кожному колоску одну квітку, що складається з зовнішньої квіткової луски з остю або трилопатевим придатком - фуркой (відомі і безості форми), внутрішньої квіткової луски, трьох тичинок з двогніздова пильовиками, одногніздня зав'язі з двома пір'ястими приймочками і двох листоподібних утворень - лодикул, розташованих у підстави зовнішньої луски. Фарбування зовнішніх квіткових лусок і остей може бути жовта, чорна або помаранчева. Іноді луски пофарбовані антоцианом.
Плід - зернівка, у плівчастих різновидів вона зростається з квітковими лусками. У голозерних форм зерновка має жовту, помаранчеву, зелену, фіолетову, коричневе або чорне забарвлення.
Біологічні особливості. Ячмінь має ярі, озимі форми і дворучки. Сорти осіннього та зимового сівби займають близько 30% всієї площі під цією культурою на земній кулі. Дворучки колосяться одночасно з ярим ячменем при весняному посіві і в той же час володіють достатньою морозостійкістю, щоб переносити зимівлю нарівні з озимим.
Ячмінь - найбільш скоростигла із зернових колосових культур. У сприятливих умовах самі скоростиглі сорти ярого ячменю закінчують вегетацію за 55-62 дня. У пізньостиглих сортів вона триває 90 днів і більше. Тривалість періоду від сходів до колосіння сильніше залежить від реакції на довжину дня, ніж від температури. У більшості сортів ячменю, особливо північного походження і озимих (після весняного відростання), вегетаційний період скорочується при довгому дні. Однак деякі форми (з Аравії, Вірменії, Східного Сибіру, Індії, Ірану та ряду інших районів земної кулі) слабо або зовсім не реагують на зміну довжини дня. Озимий ячмінь Японії і Китаю прискорює розвиток при короткому (10-годинному) дату. Тривалість другої частини вегетаційного періоду сильно залежить від температури: при високій температурі прискорюються формування, налив і дозрівання зерна.
Потенційно ячмінь - високоврожайна культура. У формуванні його врожаю в відміну від ярої пшениці значну роль відіграють бічні пагони. Все 1000 зернин у крупнозерних сортів перевищує 50 м Подальше збільшення його нераціонально, так що підвищення врожайності в цьому випадку має йти за рахунок збільшення числа рослин на одиницю площі, продуктивної кущистості і числа зерен в колосі.
Ячмінь - найбільш посухостійка культура серед зернових. Однак окремі сорти досить різко відрізняються по стійкості до посухи. Посухостійкості сприяють такі морфологічні особливості, як сильний восковий наліт на листках, стеблах і колосі, ригідність (грубість) колоса і ін. Швидке зростання в ранні фази дає можливість добре використовувати весняний запас вологи, а раннє дозрівання - уникнути згубної дії літньої посухи. Окремі сорти розрізняються за здатністю переносити весняну та літню посуху. Так, сорт Вінер відносно стійкий до весняної посухи, але погано переносить літню. У світовій колекції виявлені зразки, що поєднують стійкість до посухи з високою чуйністю на зрошення. Багато сортів ячменю мають висотою жаростойкостью.
Ячмінь погано переносить надмірне зволоження, різко знижуючи урожай. Він більш схильний до вилягання, ніж пшениця і овес. Однак є стійкі до вилягання сорти. Ярий ячмінь досить стійкий до весняних холодів. Сходи його можуть без істотної шкоди переносити короткочасні пониження температури до -3-5 ° С. Озимий ячмінь сильно поступається по зимостійкості пшениці і тим більше жита. У районах, де він в обробляється, сніговий покрив нестійкий, і причиною загибелі рослин є низькі температури. Страждає ячмінь також від різких
змін температури, від випирання, крижаної кірки, а також від зимових посух. Вважається, що високий відсоток Сахаров в клітинному соку і слабка диференціація конуса наростання з осені свідчать про високу зимостійкості.
Внаслідок відносно слабкого розвитку кореневої системи ячменю і короткого періоду поглинання основних елементів грунтового живлення для нього необхідні родючі грунти. Він погано переносить високу кислотність грунту. Щодо витривалі до підвищеної кислотності північні сорти. Ячмінь - солевинослівая культура, що важливо для зрошуваних земель південних районів.
Цвітіння. Ячмінь - самозапилюється рослина. Нерідко при жаркій посушливій погоді цвітіння відбувається в той час, коли колос ще не вийшов з піхви аркуша. У гостро посушливих умовах колос так і дозріває в піхву. Зазвичай же ячмінь цвіте одночасно з вибиванням або через 1-2 дня. Спостерігається два види цвітіння: відкрите, коли пильовики виходять за межі квітки і частина пилку потрапляє в повітря, і закрите, якщо луски квітки не розкриваються і пильовики залишаються всередині нього. Однак і при відкритому цвітінні пильовики розкриваються ще в закритому квітці і пилок потрапляє на рильця свого квітки, забезпечуючи самозапилення.
Цвітіння починається рано вранці, дуже скоро досягає максимуму і може тривати весь день. Першими зацвітають колоски в середній частині колоса, а потім цвітіння поширюється до його верхівці і підставі. Центральні колоски зацвітають раніше, ніж бічні. У деяких сортів дворядного ячменю групи nutantes бічні колоски дають цілком фертильних пилок, але цвітіння їх настає значно пізніше, ніж цвітіння центральних плодущих колосків. Відкритого цвітіння сприяють знижена температура і висока вологість повітря. Багаторядний ячмінь більш схильний до відкритого цвітіння, ніж дворядний. Бічні колоски частіше цвітуть відкрито, ніж центральні.