De acordo com o Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia, as principais diferenças morfológicas entre flores de monocotiledôneas e dicotiledôneas incluem o número de cotilédones, estrutura do pólen, número de partes da flor, nervuras das folhas, arranjo vascular do caule, desenvolvimento da raiz e crescimento secundário. A base real para diferenciar as duas classes de angiospermas é o número de cotilédones no embrião.
Os cotilédones absorvem nutrientes da semente até que a semeadura seja capaz de produzir suas primeiras folhas verdadeiras e iniciar a fotossíntese. A maioria dos dicotiledôneas é descendente de uma planta que desenvolveu três sulcos ou poros em seu pólen, conhecido como triporato. Por outro lado, as monocotiledôneas possuem um pólen com um único sulco ou poro através da camada externa, conhecido como monossulcado. O número de partes das flores de monocotiledôneas é normalmente divisível por três, enquanto as flores de dicotiledôneas têm partes em múltiplos de quatro ou cinco.
O Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia indica que várias nervuras principais da folha correm paralelas ao longo do comprimento da folha em monocotiledôneas. Os dicotiledôneas possuem feixes vasculares dispostos dentro do caule para formar um cilindro e aparecem como um anel de manchas quando a flor é cortada através do caule. Monocotiledôneas têm feixes vasculares que parecem espalhados pelo caule.
