Une graine de monocotylédone a un embryon avec un seul cotylédon, et une graine de dicotylédone a un embryon avec deux cotylédons. Les monocotylédones ont des systèmes vasculaires de tige avec leurs faisceaux dispersés, et les dicotylédones ont leurs systèmes vasculaires de tige avec leurs faisceaux en anneau. Les monocotylédones ont des parties florales en multiples de trois, tandis que les dicotylédones ont des parties florales en multiples de quatre ou cinq.
Il existe de nombreuses différences entre les monocotylédones et les dicotylédones qui rendent l'identification des angiospermes rapide et facile. Le nombre de cotylédons est la façon dont les scientifiques distinguent ces deux classes d'angiospermes. Le nom « monocot » signifie un cotylédon et le terme « dicot » signifie deux cotylédons. Les dicotylédones ont trois pores dans leur pollen, tandis que les monocotylédones n'ont qu'un seul pore dans leur pollen. Les monocotylédones ont des parties fleuries divisibles par trois et les dicotylédones ont des parties fleuries divisibles par quatre ou cinq.
Seules les plantes à fleurs sont considérées comme des monocotylédones ou des dicotylédones. Certains, comme les feuilles d'agave et de palmier, produisent des substituts du bois.
Les monocots ont quelques nervures foliaires parallèles sur la longueur des feuilles. Les dicotylédones ont plus de veines qui vont dans des directions étranges à travers les feuilles. La façon dont le système racinaire se développe est également très différente entre les monocotylédones et les dicotylédones.