O pessegueiro tem raízes, inicialmente, pivotantes; posteriormente, ramificam-se lateralmente, tornando-se numerosas, extensas e pouco profundas. A zona de exploração do sistema radicular vai muito além da área de projeção da copa. Atinge, pelo menos, o dobro dessa superfície e é tanto maior quanto menor for a disponibilidade de água no solo. O aprofundamento do sistema radicular depende, sobretudo, da aeração do solo (RASEIRA; CENTELLAS-QUEZADA, 2003).

Os ramos são verdes, passando a ter, à medida que envelhecem, a coloração marrom. De acordo com a distribuição das gemas de flor, eles são classificados em mistos, brindilas, dardos ou ladrões.
As folhas são lanceoladas, com 7 cm a 15 cm de comprimento e de 2 cm a 3 cm de largura. As margens da lâmina foliar podem ser serrilhadas, crenadas ou dentadas. As folhas são, normalmente, de coloração verde durante o período de crescimento, havendo cultivares com folhas purpúreas ou variegadas.
No ramo é muito frequente a presença de uma gema vegetativa central, ladeada por duas gemas de flor. Também é comum encontrar uma gema de flor associada a uma gema de lenho. A diferenciação em gema florífera ocorre de meados para o final do verão, correspondendo, em geral, para as cultivares locais, à segunda quinzena de janeiro ou à primeira de fevereiro. Ao término do ciclo vegetativo, a flor não está completamente desenvolvida no interior da gema, o que acontece durante o repouso hibernal (RASEIRA ; CENTELLAS-QUEZADA, 2003).
As gemas floríferas são de maior tamanho que as vegetativas. Têm forma globosa e são abundantemente recobertas de pilosidades. São comumente formadas em ramos de um ano, mas podem se formar também em esporões. As gemas de flor podem estar separadas das de lenho ou juntas, no mesmo nó (RASEIRA; NAKASU, 2002).

Figura 1. Plantas de pessegueiro, cultivadas em condições de campo, na Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS. (Foto: Luis Antônio Suita de Castro)

Nas flores do pessegueiro, o androceu nasce da corola fundida, logo abaixo das cinco pétalas e cinco sépalas, disposta alternadamente. Os estames são em número de 30 ou mais. Os filamentos são longos e delgados, suportando anteras com quatro lóculos onde ocorre o desenvolvimento dos grãos de pólen (SACHS et al., 1984). Os grãos de pólen no interior de anteras apresentam forma triangular arredondada, entretanto, quando completam o ciclo de desenvolvimento, ocorre o processo de desidratação para que sejam liberados pelas anteras, apresentando morfologia distinta para facilitar o transporte pelos agentes polinizadores. Nessa condição, seu formato é elíptico com três sulcos laterais. Posteriormente, ao entrar em contato com o estigma, são reidratados, retornam a seu formato anterior, triangular com bordas arredondadas, semelhante à forma encontrada no interior das anteras, ocorrendo a germinação do tubo polínico (CASTRO et al., 2005). 
As flores (Figura 2) são perfeitas, completas, perigíneas e, geralmente, com um único pistilo, embora alguns clones ornamentais tenham pétalas e pistilos múltiplos. O diâmetro da corola varia de 1,2 cm a 4,5 cm. A corola pode ser do tipo rosácea ou campanulada, de acordo com a forma e a dimensão das pétalas (RASEIRA; NAKASU, 2002). No pistilo, cada ovário contém dois óvulos mas, em geral, só uma semente é formada, pois um dos óvulos paralisa o crescimento e é abortado cerca de duas semanas antes da antese. O gineceu é superior, com um único carpelo. O estilete é alongado e termina em um pequeno e decapitado estigma, que se torna receptivo por ocasião da floração (RASEIRA; NAKASU, 2002).
Figura 2. Flores de pessegueiro obtidas em plantas de pomar cultivado em condições de campo, na Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS. (Foto: Luis Antônio Suita de Castro)

O crescimento dos frutos segue uma curva sigmoidal, com crescimento rápido na primeira fase, seguindo uma fase de crescimento muito lento e, finalmente, uma terceira fase de crescimento rápido, por ocasião do inchamento do fruto. O fruto (Figura 3) é do tipo drupa, tem aroma delicado e uma epiderme aveludada (no caso dos pêssegos) recoberta por  pelos (ticomas) que variam em intensidade indo de muito baixa a muito alta ou ausente (no caso das nectarinas) (RASEIRA; CENTELLAS-QUEZADA, 2003). A cor da casca do fruto pode ser verde apagado, passando por amarelo e laranja, até chegar a vermelho escuro (FLOWERDEW, 2006), assim como a cor da polpa também pode apresentar vários níveis de coloração variando entre o branco, amarelo, verde e vermelho. 

Figura 3. Pêssego colhido em plantas de alta sanidade na Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS.    (Foto: Luis Antônio Suita de Castro)

Atualmente existem centenas de cultivares desenvolvidas pelos programas de melhoramento genético. Considerando apenas o Brasil, o primeiro programa de melhoramento do pessegueiro foi criado no Estado de São Paulo, em 1947, no Instituto Agronômico de Campinas. Em 1953 foi criado outro programa na Estação Fitotécnica de Taquari, da Secretaria da Agricultura do Estado do Rio Grande do Sul, transferido posteriormente para o município de Pelotas, atualmente em desenvolvimento na Embrapa Clima Temperado (RASEIRA et al., 2008). O resultado de décadas de atividades mostra enorme combinações de características botânicas nas diferentes cultivares de pessegueiro.