棉花在植物分類學上屬被子植物，錦葵科棉屬。棉屬多為一年生亞灌木、多年生灌木或小喬木。根據Fryxell（1992）的分類，棉屬分為4個亞屬50個種。其中栽培種有4個，分為草棉、亞洲棉、陸地棉和海島棉。
草棉原產於非洲南部，是非洲大陸栽培和傳播比較早的棉種，又稱為非洲棉。亞洲棉原產於印度大陸，由於它在古代中國栽培、傳播較早，故也稱作中棉（俗稱粗絨棉）。二者均為二倍體，被稱為舊世棉。
陸地棉（俗稱細絨棉）原產於中美洲墨西哥的高地及加勒比海地區。目前棉花生產上所栽培的品種絕大多屬陸地棉。海島棉原產於南美洲、中美洲、加勒比海群島和加拉帕戈斯群島，由於其纖維長，又稱為長絨棉。二者均為四倍體，被稱為新世界棉。當前世界上栽培的棉花98％以上是陸地棉和海島棉。
棉花是我國重要的經濟作物，是紡織工業的重要原料，也是輕工、化工、醫藥和國防工業的重要原料，棉花機棉紡織品是我國重要的創匯物資。
棉籽仁含豐富的油脂和蛋白質，含油率高達35％～46％，精煉後的棉籽油色清透明，可食用；蛋白質含量高達30％～35％，脫毒棉籽仁是良好的飼料。棉籽殼、棉稈、棉根等也均有重要用途。發展棉花生產對國民經濟具有十分重要的意義。
棉花原產於亞熱帶地區，為多年生植物，引種到溫帶以後，經長期的人工選擇和培育，逐漸成為一年生作物，但仍保留了原有的無限生長、喜溫好光、再生能力強等生育特性。
（一）無限生長習性，株型具有可塑性
棉花的無限生長習性是指在適宜的環境條件下，棉株可以不斷進行縱向和橫向生長，生長期不斷延長的特性。生產上採取的適期早播、地膜覆蓋、育苗移栽及防止早衰等措施，均是利用棉花的無限生長習性，以期延長其生長期，增加有效結鈴時間，充分發揮其增產潛力。
棉花株型具有很大的可塑性，棉株大小、群體長勢、長相等，均受環境條件和栽培措施的影響而發生變化。
（二）喜溫好光
棉花生長發育所需的溫度較其他作物高。若溫度偏低，則生長緩慢，生育推遲，從而造成減產、晚熟和品質降低。棉花生長發育的適宜溫度為25－30℃，在適宜的溫度範圍內，其生育進程隨溫度的升高而加快。棉花完成其生長周期所需的積溫也高於其他作物，從播種到吐絮需≥10℃的活動積溫，早熟陸地棉品種為2900～3100℃，中早熟陸地棉品種為3200～3400℃。
日照長短和光照強度均會影響棉花的生育。據測定，棉花在每日12h光照條件下發育最快；棉花單葉的光補償點為1000～1200lx，光飽和點為7萬～8萬lx，均高於其他作物，棉葉的向光運動，即是棉花喜光特性的表現。棉花產量潛力及纖維品質優劣與當地太陽輻射強度、全年日照時數及日照百分率密切相關。
（三）營養生長和生殖生長並進時間長
棉花從開始現蕾（嚴格講在2～3片真葉時即開始花芽分化）到停止生長，一直都是營養生長與生殖生長並進階段，約佔整個生育期的45：棉株在長根、莖、葉的同時，不斷分化花原基、現蕾、開花、結鈴。這段時間內，營養生長和生殖生長既互相依賴，又互相制約，在營養物質分配以及對環境條件要求上存在著矛盾，現蕾、開花、結鈴盛期尤為突出。
（四）適應性廣，再生能力強，結鈴有一定的自我調節能力
棉花根系強大，吸收肥水能力強，對旱澇和土壤鹽分具有很強的耐受力。研究表明，在10～30cm土層含水量8％～12％時，棉花仍能存活；在淹水3～4天後，如能及時排水，仍可恢復生長；土壤含鹽量在0．3％以下，棉花能出苗並正常生長發育。此外，棉花對土壤酸鹼度的適應範圍也較廣，在pH值5.2～8.5的土壤中均能正常生長。
棉花的每個葉腋內都生有腋芽，當棉株遭災受損後，只要有莖節，其中的腋芽就可長成枝條，直接或間接開花結鈴而獲得一定產量；棉花的幼根斷傷之後，也能生長出更多的新根。
棉花結鈴有很強的時空調節補償能力，前、中期脫落多而結鈴少時，後期結鈴就會增多；內圍脫落多時，外圍結鈴就會增多；反之亦然。