Pamuk bitkisi kök, sap, yaprak, çiçek ve tohumdan oluşmaktadır. Tür ve varyetesine göre 60–120 cm, ağaç halinde olanlar ise 5–6 m boylanabilir. Pamuk 30–100 cm derine, 50–80 cm yanlarına uzanan kazık köke sahiptir. Toprak yüzeyinin 8–10 cm altında ilk yan kökler meydana gelir Bunlar yatay olarak büyürler. Yan köklerin sayıları 3-4 tanedir. Her biri tekrar dallanarak etrafa yayılır. Epidermis hücrelerinin dışa doğru uzaması ile sayısız emici tüyler meydana gelir. Genel olarak kök toprakta dik olarak ya da bir süre sonra zikzak çizerek devam eder. Uygun koşullarda kök uzunluğu 1,5 m’ye kadar ulaşabilir.
Afrika’da, çok yıllık ağaç şeklinde olan pamuk çeşitleri de vardır. Pamuk gövdeleri dik, dallanmış ve çok tüylüdür. Yapraklar uzun saplı, parçalı ve tabanı kalp şeklindedir. Çiçekler saplı ve yaprakların koltuğunda tek tek bulunur. Dış çanak yaprakları üç parçalı, taç yaprakları ise beş serbest parçalıdır. Meyvesi, olgunlukta açılan veya kapalı kalan, 3-5 gözlü bir kapsüldür. Bu kapsüle koza da denir. Her gözde siyahımsı renkli, oval şekilli ve üzeri uzun, sık ve beyaz renkli tüylerle örtülü 5-10 tohum bulunur. Pamuk tohumu, etrafındaki bu tüy veya liflerle beraber kütlü adını alır.