魔芋的生长周期结束时植株枯萎死亡，唯有茎保留成为延续生长，孕育芽、根、叶、花、果等再生的器官。
（1）球茎的外部形态。球茎圆球形或扁圆、长圆形，皮黄至褐色，肉白色，有些种（如西盟魔芋等）肉色偏黄。顶芽肥大，花魔芋为粉红色，白魔芋为白色。顶芽为叶芽的称叶芽球茎，为花芽的称花芽球茎，花芽较叶芽稍肥大。不同年龄（1～4年）的球茎逐渐从长圆形变成扁圆形。
（2）球茎的内部结构。球茎纵剖面上部为分生组织滋生新芽，下部为贮藏组织储存养分，中部为过渡区域。上部分生组织分化形成新球茎、不定根和根状茎等。
（3）根状茎又称走茎或茎鞭。由球茎节上的腋芽发生。因球茎上端和中部的节和芽更密集，根状茎也多在上、中部。根状茎有顶芽和节以及节上的侧芽，顶端稍膨大，但日本的花魔芋及中国云南省富源县花魔芋在顶端的8～11节可膨大成小球茎，且可自然脱离母球茎。根状茎一般当年不发芽出土形成新株，而成为下年的良好繁殖材料。