根茎类中药系指地下茎或带有少许根部的地下茎药材，多数来自于单子叶植物，其次为双子叶植物，来源于蕨类植物的较少。与根对比而言，一般有节、节间、鳞叶或鳞毛，有芽或芽痕，有的生有不定根。
（1）性状鉴别：主要应注意观察其根茎的种类、形状、大小、颜色、表面特征、质地、折断现象、断面特征以及气味等；其中根茎的种类和形状、表面和断面特征，对于区别来源于双子叶、单子叶和蕨类植物的药材较为重要。根茎的形状与其种类有关，常呈圆柱形、长圆形或不规则团块状、扁球形、圆锥形等。表面有节和节间，来源于单子叶植物的根茎类药材的节和节间尤为明显；节上常有退化的鳞片状或膜质状小叶、叶柄基部残余物或叶痕，有时可见幼芽或芽痕；来源与蕨类植物的根茎类药材表面常有鳞片或密生棕黄色鳞毛。根茎上面或顶端常残存地上茎或茎痕，侧面和下面常有细长的不定根或根痕。鳞茎常呈扁平皿状，节间极短。双子叶植物根茎类中药表面常有栓皮断面有放射状纹理，横切面中心有明显的髓部；单子叶植物根茎类中药断面可见有维管束小点散布，中心无明显的髓部。
（2）显微鉴别：
1）组织特征：双子叶植物根茎一般均具次生结构，外表常有木栓层，少数有表皮，如木栓形成层发生在皮层外方，则初生皮层仍然存在，如黄连等；有些根茎仅有栓内层细胞，构成次生皮层。皮层中有根迹维管束或叶迹维管束斜向通过，内皮层多不明显。中柱鞘部位常有厚壁组织，如纤维和石细胞群，有的排成不连续的环。维管束大多为无限外韧型，呈环状排列，束间被髓射线分隔。中心有明显的髓，髓周细胞有时厚壁化形成髓鞘。少数双子叶植物根茎有异常构造。主要有两种类型：
①髓部产生的异型复合维管束，异型维管束的韧皮部和木质部位置常与正常维管束相反，即韧皮部在内侧，木质部在外侧，如大黄等。
②木质部内侧产生的韧皮部，称为内生韧皮部，有的在髓部的周围形成各个分离的韧皮部束；有的构成双韧型维管束。单子叶植物根茎一般均具初生构造。外表通常为表皮，表皮细胞一列；少数根茎皮层外部细胞木栓化，形成后生皮层。皮层明显，常有叶迹维管束散在；内皮层大多明显，少数粗大的根茎则不明显，部分内皮层细胞的内切向壁增厚且木化。中柱鞘通常为1～2列薄壁细胞。中柱薄壁组织中散布多数维管束（亦称散生中柱），维管束大多为有限外韧型，少有周木型等，如天麻等；一般近中柱鞘部位的维管束较小且排列紧密，向内维管束逐渐增大、排列疏松，中心无明显的髓部。水生植物的根茎皮层和中柱有通气组织。鳞茎的肉质鳞叶横切面构造与单子叶植物的叶相似，表皮一般有气孔而无毛茸；薄壁组织发达，常含有大量的淀粉。蕨类植物根茎由初生组织构成。外表通常为表皮，表皮下面为数列厚壁细胞组成的下皮层；内部为基本薄壁组织，薄壁组织的细胞间隙中，有的具有间隙腺毛。一般具网状中柱，因根茎叶隙的纵向延伸和互相重叠，将维管系统分割成束，横切面观可见断续环状排列韵维管束；每个维管束中心为木质部，外围是韧皮部、中柱鞘和内皮层，呈一原生中柱状，通称为"分体中柱"。木质部无导管而有管胞，管胞大多为梯纹。在环列的分体中柱的外方，常有叶迹维管束，如绵马贯众等。有的蕨类植物根茎为双韧管状中柱，即木质部排列成环圈，其内外两侧均有韧皮部及内皮层环，中心有髓部。
2）粉末特征：主要注意石细胞、纤维（韧皮纤维、晶纤维和木纤维）、分泌组织、导管、结晶、木栓细胞或表皮细胞、淀粉粒或菊糖等特征。一般鳞茎、块茎常含有较大的淀粉粒，鳞茎的鳞片表皮常可察见气孔、单子叶植物根茎较易察见环纹导管和草酸钙针晶；蕨类植物根茎可见梯纹管胞。
