种子发芽的过程可以分为吸水、发根、发芽和子叶展开四个阶段。吸水是干燥的种子迅速吸收水分，原生质膨胀，使种子体积增大。发根阶段，当种子吸水达到饱和状态后，开始萌动发芽，首先是胚根的伸长，逐渐从种脐处露出。发芽阶段，随着胚根的继续伸长，种胚的胚轴也开始伸长。子叶展开阶段，种子从吸胀开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程。
吸胀是一个物理过程。种子浸于水中或落到潮湿的土壤中，其内的亲水性物质吸引水分子，使种子体积迅速增大。吸胀开始时吸水较快，以后逐渐减慢。种子吸胀时会产生很大的力量，甚至可以把玻璃瓶撑碎。吸胀使种皮变软或破裂，种皮对气体等的通透性增加，萌发开始。
水合与酶的活化阶段，吸胀基本结束，种子细胞的细胞壁和原生质发生水合，原生质从凝胶状态转变为溶胶状态。各种酶开始活化，呼吸和代谢作用急剧增强。如大麦种子吸胀后，胚首先释放赤霉素并转移至糊粉层，在此诱导水解酶（α-淀粉酶、蛋白酶等）的合成。水解酶将胚乳中贮存的淀粉、蛋白质水解成可溶性物质（麦芽糖、葡萄糖、氨基酸等），并陆续转运到胚轴供胚生长的需要，由此而启动了一系列复杂的幼苗形态发生过程。
细胞和增大时，吸水量又迅速增加，胚开始生长，种子内贮存的营养物质开始大量消耗。
胚突破种皮时，胚生长后体积增大，突破种皮而外露。大多数种子先出胚根，接着长出胚芽。长成幼苗以后，长出根、茎、叶，形成幼苗。有的种子的下胚轴不伸长，子叶留在土中，只由上胚轴和胚芽长出土面生成幼苗，这类幼苗称为子叶留土幼苗，如豌豆、蚕豆等。有些植物如棉花、油菜、瓜类、菜豆等的种子萌发时下胚轴伸长，把子叶顶出土面，形成子叶出土幼苗。
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