豆科牧草与禾本科牧草种子萌发相同，环境温度、土壤水分、通气状况等均影响豆科牧草种子的萌发。豆科牧草种子的种皮呈胶质状态，形成坚硬的种皮，这种种皮阻碍水分和空气的进入，使种子长期处于硬实状态，很难萌发，常借助于外力或自然环境的变化破除硬实。土壤水分对豆科牧草幼苗的生长十分重要，如果土壤水分过多，降低土壤的通气性，就会造成根浅或根颈小，引起幼苗死亡。

豆科牧草出苗后形成的莲座叶丛，由于下胚轴和初生根的收缩生长，而使与子叶相连的第1节逐渐收缩到土壤当中，且由于细胞的侧向生长，下胚轴和初生根上部结构变粗变短，而形成豆科牧草根和地上部分交接处膨大的根颈。秋播豆科牧草往往以莲座叶丛越冬，次年从根颈上每个叶的叶腋处产生新枝条；春播豆科牧草莲座叶丛生长一段时间，每个叶的叶腋处开始长出腋芽，腋芽向上生长产生新的枝条。豆科牧草有明显的主根，为直根系植物。当地上部分开始形成真叶时，根系进一步伸长，侧根增多，并开始形成根瘤。当上部形成莲座叶丛时，其根系伸长长度较大，往往超过地上部几倍至数十倍，根瘤亦增多。后来主根上部连同上胚轴增粗，在接近地面处膨大，形成根颈，形成了豆科牧草完整的根系。地上部分产生新的枝条时，根系变化不大，当地上部株丛形成后，根系又有所增长，至入冬时根颈直径可达2-3厘米。豆科牧草根系入土深度随草种不同而异，一般入土深1.5-2.5米，紫花苜蓿可达3-6米，白三叶主要分布在40-50厘米的土层中。豆科牧草的根系常与根瘤菌共生形成根瘤，根瘤菌利用豆科牧草固定太阳能，同时固定氮素供豆科牧草利用。多年生豆科牧草在土壤中可进行有机氮的积累，从而促进了土壤肥力的提高。豆科牧草紫花苜蓿、红三叶、紫云英等的根系无论对深潜水或是浅潜水都具有很大的敏感性，当根系分布区为潜水淹没时，豆科牧草的根与潜水直接接触，发育常受到不良的影响，导致根的死亡。雨水多的地区，因排水不良常造成低洼地区豆科牧草的烂根死亡。   

从禾本科和豆科牧草的生长发育特点可以看出，禾本科牧草由于根系较浅，其抗旱能力相对较弱，而豆科的根系较深，对淹水敏感。豆科牧草其根系具有根瘤，能固定空气中的氮素，因此在肥料运筹上禾本科牧草需要更多的氮素营养。