茎尖分生组织是植物茎顶端具有持续分裂能力的半球形细胞群，由胚胎发育形成，负责分化产生叶片、茎和花等器官，并与根尖分生组织共同调控植物整体生长。其下端常分布叶原基、腋芽原基等次级结构，部分物种还包含芽鳞原基。

植物体的生长受到茎尖分生组织（shoot apical meristem, SAM）和根尖分生组织（root apical meristem, RAM）活性的影响，而这两种分生组织是在植物胚胎发育时形成的。植物的枝条部分叶片、茎和花都是由茎尖分生组织发育而来的，而植物的根系统则是由根尖分生组织发育形成的。后期的胚胎发育则依赖于分生组织的功能，因此分生组织维持和命运的调控对于植物的生长发育是至关重要的。

当前有关茎尖分生组织的形态结构有两种学说。其一是细胞组织分区学说，此种学说根据细胞质密度和细胞分裂率将茎尖分生组织分为周缘分生组织区、中央母细胞区、以及肋状分生组织区。以中心母细胞区为主要干细胞来源逐步补充剩余两区。剩余两区中周缘分生组织区主要形成花、叶等为器官提供前体细胞的侧生器官，肋状分生组织区大部分分化为茎干组织，但此学说仅适用大部分种子植物。另外是原套-原体学说，在该学说中茎尖分生组织被认为是由细胞的同源独立层组成。原套位于茎尖表面，由一层或多层排列整齐的细胞组成，原套细胞通过垂周分裂，扩大分生组织的表面积：原体是原套内侧的一团不规则排列的细胞，其可沿着各种方向进行分裂，通过这种方式增大自身体积。