Cùng nằm trên một trục với rễ nhưng mọc thẳng lên trên mặt đất theo hướng ngược với rễ.

- Hình dạng, kích thước của thân chính rất khác nhau.

Có cây không có thân như cây mã đề, có cây thân rất bé chỉ cao vài centimet, nhưng nhiều loài cây có thân vừa cao lại vừa to như cây chò chỉ ở vườn quốc gia Cúc Phương, cây bạch đàn Châu Úc, cây xê-côi-a (sequoia) ở Châu Mỹ ...

Trên thân chính có các bộ phận khác nhau:

- Chồi ngọn

Chồi ngọn ở đầu ngọn thân cây, có những lá non úp lên trên, che chở cho mô phân sinh ngọn ở phía trong. Các lá non này sẽ lớn dần lên và tách xa nhau ra.

Ở một số cây, chồi ngọn được bảo vệ bởi các lá kèm rụng sớm (búp đa ở cây đa) hoặc một phần lá non biến thành vảy bảo vệ chồi trong mùa đông giá rét, khi mùa xuân tới chồi non mọc ra thì các lá vảy đó rụng đi (các cây ở vùng ôn đới, cây long não).

- Chồi nách

Chồi nách nằm ở các nách lá dọc theo thân hoặc cành, cấu tạo giống như chồi ngọn. Chồi nách sẽ phát triển thành cành hoặc hoa. Cần chú ý trong nách lá thường hình thành nhiều chồi, có thể 2-3 chồi, thậm chí nhiều hơn.

Giữa chồi ngọn và chồi nách có mối liên quan sinh lí phức tạp: chồi ngọn thường kìm hãm sự phát triển của chồi nách, lúc chồi ngọn chết, chồi nách sẽ phát triển mạnh.

- Chồi phụ

Chồi phụ được hình thành trên các bộ phận của cây như: trên thân chính, trên cành, trên các mấu (tre, mía, lúa ...), trên các rễ cây (xoan, hồng), trên thân rễ và lá cây (thuốc bỏng, hoa đá, trường sinh …), chồi phụ sẽ phát triển thành thân hoặc cành mới.

Các chồi mọc ra từ thân gọi là chồi thân; chồi thân hình thành từ mấm lá gọi là chồi lá, mầm hoa, cụm hoa gọi là chồi hoa. Chồi hỗn hợp gồm cả mầm lá và mầm hoa.

Trên thân, ở cả tầng sinh vỏ và tầng sinh trụ, mô mềm, tia ruột, vùng tế bào quanh tuỷ đều có khả năng sinh ra chồi phụ; còn trên rễ chỉ có tầng sinh bần, vỏ và vỏ trụ mới có khả năng sinh ra chồi phụ .

Chồi phụ là hình thức sinh sản sinh dưỡng của thực vật có hoa, có ý nghĩa quan trọng trong trồng trọt. Trong lâm nghiệp, dựa vào đặc điểm này để khôi phục lại rừng cây sau khi khai thác rừng (rừng chồi, rừng tái sinh).

- Mấu và gióng (lóng)

Mấu là chỗ lá đính vào thân.

Gióng (lóng) là khoảng cách giữa hai mấu liên tiếp nhau. Các gióng ở phía ngọn có thể tiếp tục dài thêm, còn các gióng ở phía dưới (tuỳ theo từng loài cây), sau khi đạt đến một độ dài nhất định, sẽ không dài thêm nữa. Sự tăng trưởng của cây do hoạt động của mô phân sinh gióng gọi là sự sinh trưởng gióng. Sự sinh trưởng này khác nhau ở các loài cây.

Ở các cây một lá mầm (cỏ, lúa, ngô, mía, tre, nứa ...), mấu và gióng tồn tại suốt đời; sự sinh trưởng gióng kéo dài và làm cây dài ra.

Ở các cây gỗ hai lá mầm, đến thời kỳ sinh trưởng thứ cấp thì sự phân chia ra mấu và gióng rất khó phân biệt.