植物在长期系统发育的过程，由于环境变迁，引起器官形成某些特殊适应，以致形态结构发生改变，叫做变态。茎的变态，有两种发展趋向。变态部分，有的特别发达，有的却格外退化。不过无论发达或退化，变态部分都保存茎特有的形态特征。变态茎可分为两大类型：

地下变态茎：变态茎生长在地下，总称地下茎，共有4种类型：

根状茎，象根一样横卧在地下。莲的地下茎又称藕，节特别细，节间粗大，可供食用。狗牙根、白茅是常见的田间杂草，根状茎繁殖力很强。

块茎，顶部肥大，有发达的薄壁组织，贮藏丰富的营养物质，如马铃薯块茎具螺旋排列的腋芽；菊芋（洋姜）、半夏、甘露子（草石蚕）等都有块茎。

球茎，变态部分膨大成球形、扁圆形或长圆形，有明显的节和节间，有较大的顶芽；荸荠、慈菇、芋的变态茎都是球茎。

鳞茎，变态茎极短，呈盘状，其上着生肥厚的鳞片状鳞片叶，营养物质贮藏在鳞片叶里，如洋葱、水仙。

莲的变态茎是根状茎	马铃薯（阳芋、土豆）的变态茎是块茎
荸荠的变态茎是球茎	洋葱的变态茎是鳞茎

地上变态茎：地上的变态茎，多是茎的分枝的变态。有4种类型：

卷须，是地上枝的变态，多见于藤本植物，缠绕于支柱物上，牵引植物向上攀援生长。

茎刺，是分枝或芽的变态，其中的维管组织相联，所以与皮刺不同，如皂荚。

叶状茎，是茎扁化成叶状，但有明显的节和节间，叶片退化，如竹节蓼、假叶树、天门冬等。

肉质茎，绿色，肥大多浆液，薄壁组织特别发达，适于贮藏水分，并进行光合作用。叶片高度退化或成刺状，借以降低蒸腾作用，所以适于生长在干旱地区，如仙人掌。