主根發達、明顯，極易與側根相區別，由這種主根及其各級側根組成的根系，稱為直根系別。存在於雙子葉植物中方向為豎直向下，側根呈葡萄狀分布於主根周圍。一般直根系入土較深，其側根在土壤中的伸延範圍也較廣，木本植物的根系其伸延直徑可達10~18米，常超過樹冠的好幾倍;而生活在沙漠地區的駱駝刺可深入地下20米，以吸收地下水。
大多數的裸子植物和雙子葉植物的根系，屬直根系別。如雙子葉植物棉、蒲公英、大豆、番茄、桃等。一般直根系別入土較深，側根在土壤中的伸延範圍也較廣，如木本植物的根系其伸延直徑可達10~18米，常超過樹冠的好幾倍;草本植物如南瓜，其伸延直徑達6~8米。
