Кореновата система е осев тип, проникваща до 1 m дълбочина. Страничните разклонения на главния корен достигат радиално разрастване от 45-50 до 60-80 cm.
Стъблото е правостоящо, високо до 120-150 cm, силно овласено, 4 или 8 стенно. Разклонено е в различна степен. Разклоненията излизат по двойки срещуположно от отделните възли.
Листата са полиморфни, заловени на дълги дръжки, разположени срещуположно, с различна форма и едрина взависимост от разположението си по стъблото и разклоненията му. Полиморфизмът на листата е и сортов признак. При едни сортове всички листа са с целокрайни петури, като долните са по-едри, а горните по-дребни, а при други – долните са назъбени или дълбоко нарязани, а горните – ланцетовидни.
Цветовете са приседнали на къси дръжки и са разположени единично или по 2-3 броя (рядко по 4-5) в пазвите на листата. Цветът е овласен. Съставен е от 5- делна зелена чашка, тръбесто, звънчевидно венче с различна окраска (най-често бяла, розова или виолетова), до 5 тичинки и плодник с дълго стълбче и двуделно близълце.
Сусамът е самоопрашващо се растение но е възможно и чуждо опрашване.
Плодът е удължена 4 или 8- гнездна кутийка, съставена съответно от 2 или 4 срастнали плодолиста със заоблени основи и заострени връхове. Плодът на първите е с правоъгълно, а вторите – с квадратно сечение. Едно растение образува 100-150 кутийки. При узряване кутийката се разтваря от върха към основата, между плодолистите. Семената лесно могат да опадат при прибирането.
Кутийката съдържа 70-80 дребни семена, с маса на 1000 броя – 3-5 g и хектолитрова маса – 61-64 kg. Те са сплеснати, с яйцевидна форма и жълто, бяло или жълтокафяво оцветяване.