变态茎是指植物的茎由于功能改变引起的形态和结构都发生变化的茎。植物在长期系统发育的过程中，由于环境的变迁，引起器官形成某些特殊的适应，以致形态、结构都发生了改变的茎。变态茎的植物按变态部位不同可分为地上变态茎植物和地下变态茎植物两类。
一、地上变态茎
1、叶状枝。茎扁化变态成的绿色叶状体。叶完全退化或不发达，而由叶状枝进行
光合作用。如
昙花、令箭、
文竹、天门冬。
2、枝刺。由茎变态为具有保护功能的刺。如山楂和皂荚茎上的刺，都着生于叶腋，相当于侧枝发生的部位。
3、茎卷须。由茎变态成的具有攀援功能的卷须。如黄瓜和南瓜的茎卷须发生于叶腋，相当于腋芽的位置，而葡萄的茎卷须是由顶芽转变来的，在生长后期常发生位置的扭转，其腋芽代替顶芽继续发育，向上生长，而使茎卷须长在叶和腋芽位置的对面，使整个茎成为合轴式分枝。
4、肉质茎。由茎变态成的肥厚多汁的绿色肉质茎。可行光合作用，发达的薄壁组织已特化为贮水组织，叶常退化，适于干旱地区的生活。如仙人掌类的肉质植物，变态茎可呈球状、柱状、或扁圆柱形等多种形态。
二、地下变态茎
1、根状茎。由多年生植物的茎变态成的横卧于地下、形状似根的地下茎。根状茎上具有明显的节和节间，具有顶芽和腋芽，节上往往还有退化的鳞片状叶，呈膜状，同时节上还有不定根，营养繁殖能力很强。如竹类、鸢尾、白茅和蓟等。
2、块茎。由茎的侧枝变态成的短粗的肉质地下茎。呈球形、椭圆形或不规则的块状，贮藏组织特别发达，内贮丰富的营养物质。从发生上看，块茎是植物茎基部的腋芽伸入地下，先形成细长的侧枝，到一定长度后，其顶端逐渐膨大，贮积大量的营养物质而成。如马铃薯块茎，顶端有一个顶芽，节间短缩，叶退化为鳞片状，幼时存在，以后脱落，留有条形或月牙形的叶痕。在叶痕的内侧为凹陷的芽眼，其中有腋芽1至多个，叶痕和芽眼在块茎表面相当于茎上节的位置上呈规律地排列，两相邻芽眼之间，即节间。除马铃薯外，
菊芋（洋姜）、甘露子（草石蚕）等也有块茎。
3、球茎。由植物主茎基部膨大形成的球状、扁球形或长圆形的变态茎。观赏植物唐菖蒲和药用植物番红花具比较典型的球茎。节与节间明显，节上生有退化的膜状叶和腋芽，顶端有较大的顶芽。从发生上看，有些球茎，如荸荠、
慈菇等是由地下匍匐枝（侧枝）末端膨大形成的。球茎内都贮有大量的营养物质，供营养繁殖之用。
4、鳞茎。扁平或圆盘状的地下变态茎。其枝（包括茎和叶）变态为肉质的地下枝，茎的节间极度缩短为鳞茎盘，顶端有一个顶芽。鳞茎盘上着生多层肉质鳞片叶，如水仙、百合和洋葱等。