Uma semente de monocotiledônea tem um embrião com um único cotilédone e uma semente de dicotiledônea tem um embrião com dois cotilédones. Monocotiledôneas têm sistemas vasculares de caule com seus feixes espalhados, e dicotiledôneas têm seus sistemas vasculares de caule com seus feixes em um anel. Monocotiledôneas têm partes de flores em múltiplos de três, enquanto os dicotiledôneas têm partes de flores em múltiplos de quatro ou cinco.
Existem muitas diferenças entre monocotiledôneas e dicotiledôneas que tornam a identificação das angiospermas rápida e fácil. O número de cotilédones é a forma como os cientistas distinguem essas duas classes de angiospermas. O nome "monocotiledônea" significa um cotilédone e o termo "dicotiledônea" significa dois cotilédones. Dicotiledôneas têm três poros em seu pólen, enquanto monocotiledôneas têm apenas um poro em seu pólen. Monocotiledôneas têm partes de floração divisíveis por três e dicotiledôneas têm partes de floração divisíveis por quatro ou cinco.
Apenas as plantas com flores são consideradas monocotiledôneas ou dicotiledôneas. Alguns, como agave e folhas de palmeira, produzem substitutos da madeira.
Os monocotiledôneas têm algumas nervuras nas folhas que correm paralelas ao longo das folhas. Os dicots têm mais veias que correm em direções estranhas ao longo das folhas. A forma como o sistema radicular se desenvolve também é muito diferente entre monocotiledôneas e dicotiledôneas.