石斛根由根冠、生长点、伸长区、成熟区、老熟区五部分组成。根冠位于根尖的最先端，主要起保护生长点的作用；生长点长约1~2毫米，全部由分生细胞构成，能不断的进行分裂，增生新细胞，并不断分化为根的表皮、表层、中柱；伸长区位于生长点内方，长约几毫米，由生长点分裂细胞，经过伸长和初步分化而成，是根伸长区细胞分化的主要部分；成熟区位于伸长的上方，由伸长区细胞分化成熟而来，根与根菌共生，无根毛，只能靠共生菌固定空气中的氮和分解附祝表皮的动植物残体来提供养料。石斛根的中柱细韧，表层呈肥厚肉质状，充满着水分和空气，有着防御乾旱和贮藏养分的作用。

石斛根属鬚根系气生根，吸水能力较强，在10分钟内就能吸饱水分，根系在阳光的照射下会变成绿色能进行光合作用，有的根系在强光下根尖会变成紫色，在弱光照下呈绿色，不同的石斛种，根系有粗有细。

金钗石斛、密花石斛根的直茎可达2毫米，紫皮石斛只有1毫米左右，梳唇石斛只有头髮丝粗细，1年生的根常达40厘米以上，石斛生长是否良好与根的长短及多少有着紧密联繫。