大蒜的真茎在地下，短缩成盘状，称为盘茎。盘茎的下部生根，上部生叶和芽。大蒜的地上部分为假茎和叶片，假茎是由叶鞘层层包裹形成的，顶芽着生于中间，被7～12层叶鞘所包被。通过一定的低温和长日照条件之后，顶芽分化成花芽，长成蒜薹。通常我们称的大蒜，一般指的是蒜头，其植物学名称是鳞茎。构成鳞茎的各个蒜瓣，植物学名称是鳞芽。鳞芽是由大蒜植株叶片叶腋处的侧芽发育而成的鳞茎，也称鳞腋芽。每个鳞茎中鳞芽的数量因品种不同而异。大瓣蒜的鳞芽少，每个鳞茎有鳞芽4～7个；小瓣蒜的鳞芽多，每个鳞茎有鳞芽10～20个，且大小不一。鳞芽由2～3层肉质鳞片和1个幼芽构成，外面还包有1～2层干膜状的覆盖鳞片，着生在叶腋内的茎盘上，起保护作用，称保护鳞片或保护叶。最内一层是贮藏养分的部分，称为贮藏鳞片或贮藏叶。在大蒜鳞茎肥大时，保护叶中的养分逐渐转运到贮藏叶中。最终形成干燥的膜，俗称蒜衣，贮藏叶则发育成肥厚的肉质食用部分。贮藏叶中包藏1个幼芽，称为发芽叶。
大蒜鳞芽发生的位置因品种而异，蒜瓣大而少、分两层排列的品种，蒜瓣多发生在花茎外围第一至第二层的叶腋中；蒜瓣小而多、呈多层排列的品种，多发生在花茎外围第一至第五层的叶腋中。在营养生长时期，茎短缩呈盘状，节间极短，生长点被叶鞘覆盖。大蒜分化花芽以后，从茎盘顶端抽生花薹，但不开花，或只开紫色小花而不结种子，所以大蒜只能用营养繁殖。植株在花薹的总苞中能形成气生鳞茎。
大蒜气生鳞茎的构造与蒜瓣并无明显区别，只是个体很小，也可作为播种材料。但因体积太小，只能形成独头蒜，用独头蒜再繁殖可长成较大蒜头。
在蒜头及蒜瓣的基部有一个扁平的盘状致密组织，称作茎盘，是植株真正的茎。它与正常的茎不同，属于茎的变态，又称变态茎。色淡黄，直径1.5～2.6厘米，厚0.5～0.8厘米。茎盘的基部和边缘生根，其上部长叶和芽的原始体。蒜头成熟以后，茎盘木质化，有保护蒜瓣、减少水分散失的作用，所以大蒜贮藏时要有完整的茎盘。
