根是植物的營養器官，負責吸收土壤里面的水分、無機鹽及可溶性小分子有機質，輸導到莖來為植物儲藏養分。大多數陸生植物的根是由種子內部的胚根突破種皮而形成的，稱為主根或直根，由主根生成的各級分支都形成側根。植物根系的發育情況影響著植物整體的生長發育、蔬菜和果實的質量與產量，因此植物根系的研究是十分重要的。

影響植物根系生長的因素有很多，其中大多數學者在土壤環境中營養缺乏、酸堿度、旱澇程度等方面研究較多。

土壤環境中的礦物質元素對于植物的生長發育至關重要，根系從土壤中獲取這些營養物質，植物的根通過形成一個根系系統來應對營養的不足或營養過剩的情況，從而進行更大范圍的探索獲得需要的營養成分。氨基酸和蛋白質的中心元素-氮，對植物根系的發育和生長也具有較大的影響。氮主要以銨鹽或者硝酸鹽的形式被根系吸收，銨用來抑制植物根系的伸長和向心作用，硝酸鹽則主要起到刺激根伸長的作用。在土壤缺氮的區域中，根系通過激活激活硝酸鹽轉運體的生長素轉運功能而受到抑制，從而阻礙側根原基中的生長素的累積。在擬南芥中，硫、鎂和鐵的缺乏導致側根密度降低，而鉀、鈣、鋅、錳和硼的缺乏導致側根密度增加。除缺鋅根外，側根密度增加，初生根生長受到抑制;因此，側根在多大程度上受到營養缺乏的有效誘導并不總是很清楚。錳過量對植物生長素的生物合成和PIN4、PIN7的表達有負面影響，可能與側根密度降低有關。同樣，過量的鐵會抑制PIN2并對側根的形成產生負面影響同時會誘導AUX1來觸發根的伸長。

土壤中的水分含量對植物來說是非常重要的，根系可根據土壤水分狀況作 出適應性反應，適應性程度取決于植物的種類、發育階段、土壤條件和大氣蒸發力。土壤水分過多或過少，都會改變植物根系大小、數量及分布、從而影響到冠層生長發育和籽粒產量。普遍性結論認為，水分過少，根系到處延伸，追逐水源，根、冠間競爭碳水化合物，為避免水分脅迫，促進根系生長，同化物分配到根系較多，冠部則受到水分限制，生長不旺，使得根冠比增大。 反之，水分過多， 土壤通氣狀況較差，根系生長發育受到抑制，同化物用于冠部較多，使得根冠比降低。根冠比與土壤含水量呈顯著負相關，根系生長、分布狀況充分反映出作物所具備的趨利避害功能。根系分布也會據土壤水分供應狀況作出相應調整，若土壤干旱而深層仍有可利用水分，根系偏重于垂向伸展，根系分布一般深密，上層水分如充足，根系即向水平方向發展，根淺而分布廣。

   研究植物根系分布特征的方法主要是用水洗去根系周圍的土壤，然后測量根系體積、長度和根系干質量等參數,這種方法可以定量分析根系的物理參數。凡耕科技的FG-RIAS根系分析儀是一套用于洗根后的根系分析系統，利用高質量圖形掃描儀獲取高分辨率植物根系彩色圖像或黑白圖像，該掃描儀在掃描面板下方和上蓋中安裝有專門的雙光源照明系統，并且在掃面板上預留了雙光源校準區域，可以分析根系長度、直徑、面積、體積、根尖記數等，功能強大，操作簡單，軟件可分析植物根系的形態，色彩、分級伸展分析及根系的整體結構分布等等。廣泛運用于根系形態和構造研究。