Stavba rostlina, její růstový cyklus a nároky na prostředí se vytvořily přizpůsobením stepním podmínkám v původní vlasti.
Základem rostliny zahradních tulipánů je cibule. Je tvaru vejčitého, ukončená tuhou špičkou. Z jedné strany je mírně zploštělá, z druhé strany je více vyklenutá. Naspodu cibule, pod vyklenutou stranou je půlkruhový val, z kterého vyrůstají kořeny. Cibule se skládá ze 4 – 6 listů, takzvaných suknic. Vnější suknice tvoří slupku a chrání cibuli před vysycháním a poraněním. Slupka je tenká, kožovitá, hnědě zbarvená, na vnitřní straně je někdy ochmýřená. Vnitřní suknice jsou bílé, dužnaté a obsahují výživné látky pro růst rostliny. Uvnitř cibule, obklopen suknicemi, leží hlavní vzrostný vrchol (pupen) a v úžlabí suknic je několik vedlejších vrcholů.
Cibule je před výsadbou jen zdánlivě v klidu. Již během uskladnění v ní probíhají na teplotě závislé důležité vývojové změny, které určují celý další růst nové tulipánové rostliny. Vhodnou regulací teploty ve skladovacích prostorech lze tyto pochody ovlivnit a řídit tak růst rostliny podle účelu pěstování.
Z hlavního vzrostného vrcholu se v cibuli během uskladnění zakládají nadzemní orgány – listy a květ. Je to takzvaná organogeneze. Rozlišujeme 7 etap organogeneze:
I. – tvoří se základy listů, střed vzrostného vrcholu je nízký,
II. – vzrostná vrchol se zvedá a má podobu báně,
P1 – jsou vytvořeny základy okvětních lístků vnějšího kruhu,
P2 – jsou vytvořeny základy okvětních lístků vnitřního okruhu,
A1 – jsou vytvořeny základy vnějších tyčinek,
A2 – jsou vytvořeny základy vnitřních tyčinek,
G – jsou vytvořeny základy pestíku.
Pro organogenezi je optimální teplota 20°C. tehdy zakládání orgánů trvá 3 – 4 týdny. Při nižší i vyšší teplotě se základy rostliny tvoří pomaleji. Při nízké teplotě kolem 0°C a vysoké teplotě kolem 35°C organogeneze neprobíhá a cibule jsou v klidu. Holanďané skladují při nízké teplotě cibule pro vývoz do zemí jižní polokoule, takže je udrží 6 – 8 měsíců v klidu, a tím posunou vegetaci tulipánů do příznivého ročního období.
Když je květ založen v podobě hrbolků na vzrostném vrcholu v cibuli, je pro další jeho dobrý vývin nutné snížit teplotu. V místech, kde teplota půdy v zimních měsících neklesne pod 15 – 10°C, se tulipánům nedaří. Mohou se zde úspěšně pěstovat jen z cibulí, které byly během skladování uměle drženy v chladu.
Období vegetačního růstu v tulipánové cibuli je v růstovém cyklu rostliny velmi důležité a způsob skladování cibulí je jedním z nejzávažnějších pěstitelských zásahů. Pro uskladnění tulipánů se proto budují speciální sklady s automaticky přesně regulovatelnou klimatizací.
Při výsadbě na podzim je v rozříznuté cibuli vidět všechny hlavní části mladé rostliny i základy dceřiných cibulek již pouhým okem. Správně uskladněná cibule raší až po vysázení. Pro rašení je příznivá nižší teplota, pro zakořeňování je nutný i dostatek vláhy v půdě. Špatně zakořeněné cibule rostliny ve stavu klidu pod povrchem půdy a vcházejí teprve koncem února a začátkem března, když půda rozmrzne a přiměřeně se ohřeje.
Listy tulipánů vyrůstají z bazální růstové zóny, takže se zdá, jako by vytahovaly ze země. Rostou velmi rychle a zpočátku hlavně do délky. Později zesiluje i okrajový růst a listy se rozšiřují do plochy. První list vyrůstá nad plošší stranou cibule a je největší, další listy jsou postupně menší. Po rozevření posledního listu se v jeho úžlabí objevuje při zemi zelené květní poupě. Dokonalé rozvinutí listů je podmínkou pro vývin silné lodyhy, pěkného květu a velkých dceřiných cibulek. V době rozvíjení listů musí mít rostliny v půdě dostatek vláhy a pohotových živin. Příznivěji působí poněkud nižší teplota. Za sucha a tepla rostliny rychle vykvétají na úkor řádného rozvinutí listové plochy.
Jakmile se objeví poupě mezi listy, začíná se silně prodlužovat stonek. Každý jeho článek roste samostatně. Vyšší teplota jeho růst podporuje. U vyšších odrůd se stonek v době nejsilnějšího růstu prodlouží i o několik centimetrů za jeden den. Současně s prodlužováním stonku se zvětšuje i květní poupě a postupně se zbarvuje. V době svého otevření je květ již téměř charakteristicky zbarvený. Nejvíce rostlin rozkvétá v dopoledních hodinách, zvláště po teplé noci za slunného počasí. Během 2 až 4 dnů přechází rostlina do plného květu a v průměru kvete asi 3 týdny. Sucho a teplo semen. U oplodněných květů proto dříve opadají okvětní lístky. Většinou nám nejde o získání semen, a proto se odkvétající květy odlamují.
Po odstranění květu se růst nadzemních částí rostliny zpomaluje, až úplně ustává a v zemi začínají silně růst dceřiné cibulky. Během krátké doby se zvětší 2 – 3krát. Rostliny v této době potřebují dostatek vláhy v půdě. Ke konci vegetace listy postupně žloutnou a zasychají. Mateřská cibule se během vegetace rostliny vyčerpává, až z ní zůstávají jen suché zbytky suknic. Do nových dceřiných cibulek se stěhují živiny ze zasychajících nadzemních částí rostliny. Zpočátku se cibulky jedné rostliny drží ve shluku pohromadě při stonku mateřské rostliny a teprve později se rozdělují. V době zrání cibulek prospívá tulipánům teplo a sucho. Na dobrém vyzrání cibulek závisí jejich biologická hodnota pro příští vegetaci.
Poněkud odlišný je růst tulipánů z malých cibulek , obvykle vyrůstá jeden široký, při zemi rozložený list a rostlina nekvete. Během vegetace se vytváří zpravidla zase jen jedna cibulka, která vak dorůstá větší velikosti, než byla cibule mateřská, a v příštím roce obvykle již vykvétá. Pouze u velmi malých cibulek trvá jejich vývin do velikosti schopné tvorby květu dva, někdy i tři roky.
Morfologické znaky botanických tulipánů jsou uvedeny na str. 6.
Barva květů rodu Tulipa L. je charakterizována dvěma druhy barviv. V plastidech, které se nacházejí v buňkách mezofylu, je základní bílá nebo žlutá barva. Buňky kutikuly u všech květů, krom bílých nebo žlutých, obsahují ještě antokyany rozpuštěné v buněčné šťávě. Barevný odstín tvoří pak barva antokyanu, pozměněná pozadím plastidového barviva. Přitom intenzita barvy nezávisí jen na koncentraci antokyanů, nýbrž i na přítomnosti směsi zbarvených a nezbarvených buněk. Terč, nitky tyčinek, prašníky i pyl jsou často zbarveny intenzivním purpurovým antokyanem, jedním z glukosidů delfinidinu, který se žlutými plastidy dává černé nebo olivové odstíny. Rozdíl v barvách botanických druhů proti zahradním odrůdám je charakterizován tím, že botanické druhy obsahují jen jednu formu plastidu a zpravidla jen jeden antokyan. U bílých nebo žlutých druhů antokyan chybí. Intenzita barvy je větší u rostlin pěstovaných venku než u rostlin pěstovaných pod sklem. Stárnutí květů přesouvá barvu směrem k modrému konci spektra, což je následek zvýšení pH buněčné šťávy.
Velmi zajímavá je teorie vzniku zahradních tulipánů, odvozená ze základních pigmentace tulipánů. Skutečnost, že komplex zahradních tulipánů má odrůdy jak se žlutou, tak i s bílou základní barvou, by naznačovala, že by jeden z rodičů měl být druh se základní bílou barvou. Avšak takový druh ve skupin „Gesnerianae“ neexistuje. Druhy s bílou základní barvou patří jednak do porodu Eriostemones – skupina „Saxatiles“, podskupina Humilis, jednak do podrodu Leiostemones – skupina „Clusianae“. Ačkoliv byly provedeny nesčetné pokusy, nepodařilo se zkřížit kterýkoli druh ze skupiny „Gesnerianeae“ s druhy z těchto skupin. Nejde tedy o mezidruhové křížence. Nejpřijatelnější je domněnka, že zahradní tulipány pocházejí z jednoho druhu ze skupiny „Gesnerianae“ se žlutou základní barvou a že u tohoto druhu nastala během kulturního pěstování mutace žlutého plastidu do bílého. Křížením tohoto mutanta s původním druhem vznikl pak komplex zahradních tulipánů.
Chromozómovou skladbu rodu Tulipa L., určil poprvé v roce 1900 Guignard. Základní počet je n = 12, tj. diploidní druhy mají 24 chromozomů. U planě rostoucích druhů existují kromě diploidů triploidy, tetraploidy a jeden pentaploid. Důležité je, že tetraploidní formy mají vždy velmi podobné diploidní formy, které však jsou ve všech částech menší.
Tak například malého exempláře tetraploidního T. silvestris není možno rozeznat od normálního exempláře diploidního T. Austrálie. Pěstují-li se však tyto dva druhy za stejných podmínek a ze stejně velkých cibulí, je T. silvestris ve všech částech podstatně větší než T. Austrálie. Jde pravděpodobně o autotetraploidii, což dokazuje i to, že T. Austrálie je mnohem fertilnější než T. silvestris. Stejný vztah je mezi diploidním T. hageri a tetraploidním T. whittallii, mezi diploidním T. biflova a tetraploidním T. turkestanica.
U podrodu Leiostemones je polyploidie známa především ve skupině „Clusianae“. Vlastní T. clusiana je pentaploid a lisí se velmi málo od tetraploidní T. chitralensis. Dalším tetraploidem této skupiny je T. stellata, která se liší od T. chitralensis jen purpurovým terčem a nitkami, a pak T. chrysantha, jež se liší od T. stellata jen žlutou základní barvou. Byly nalezeny i miniatruní diploidní formy všech těchto tetraploidů. I ve skupině „Oculus-solis“ existuje více triploidů, jako např. T. praecox a T. lanata. Zajímavé je, že ve skupině „Gesnerianae“ není polyploidie známá, ačkoli známe mnoho triploidních zahradních tulipánů. Jedinou odchylkou je druh T. galatica, u kterého Newton zjistil 4 mimořádné páry malých chromozómů, které však pravděpodobně jsou jen fragmenty.
Polyploidní druhy vytvářejí skoro vždy stolony, u diploidních druhů je tvorba stolonů výjimkou. Vytváření stolonů je nezbytné, protože polyploidní druhy jsou méně fertilní nebo vůbec nevytvářejí klíčivé semeno, takže se stolony staly prostředkem k zachování druhu.
Somatická mutace – sport, známá u zahradních tulipánů, jejímž působením vznikla velká část dnešních odrůd, je u původních druhů skoro neznámým jevem.
