Pochodzenie kalarepy jest rozmaicie przedstawiane przez różnych autorów. Prawdopodobnie pochodzi od wspólnego przodka jakim jest kapusta dzika. Przypuszcza się, że wskutek postępującej deformacji łodygi powstało zgrubienie kalarepy. Częścią jadalną kalarepy jest zgrubiała, mięsista łodyga, a w pewnych rejonach także młode liście. Zgrubienie łodygi powstaje przy jednoczesnym wydłużaniu się pierwszych czterech międzywęźli, gdy tymczasem następne są zahamowane we wzroście pionowym i rozrastają się silnie w kierunku poziomym. Międzywęźla znajdujące się poniżej zgrubienia tracą szybko liście, tworząc tzw. łodygę. Konieczną sztywność dla podtrzymania zgrubienia osiąga łodyga dzięki wtórnemu rozrastaniu się na grubość i wytworzeniu zdrewniałych tkanek. Proces drewnienia łodygi odbywa się na tej samej zasadzie co proces zdrewnienia zgrubienia.

Kalarepa jest rośliną dwuletnią. W pierwszym roku wegetacji tworzy mięsistą łodygę- zgrubienie. W drugim roku z wierzchołka wzrostu wyrasta pęd kwiatostanowy. Kwiatostan podobnie jak u innych kapustnych jest groniasty. Kwiaty, małe lub średniej wielkości są jasno-żółte. Owocem jest łuszczyna długości 7-9 cm. Nasiona, bardzo podobne do nasion innych kapustnych, odznaczają się wyraźną bruzdą od strony znaczka. Liście spiralnie umieszczone na łodydze, mają zróżnicowane blaszki liściowe- mogą być trójkątne, owalne, jajowate, wcinane w różny sposób. Ogonki liściowe osiągają długość 12-20 cm. Układ liści w stosunku do zgrubienia może być prostopadły lub skośny. Wielkość blaszek liściowych, ząbkowanie, oraz liczba liści są różne, nawet w obrębie odmiany. Odmiany wczesne mają zwykle tylko 7- 10 liści, odmiany średnio wczesne 11-12 liści, późne ponad 12 liści na roślinie. Długość liści odmian wczesnych jest znacznie mniejsza niż liści odmian późnych. Zgrubienia mają różny kształt i barwę. Są one kuliste, kulistospłaszczone, kulisto owalne i odwrotnie jajowate. Podstawa zgrubienia może być zbieżysta lub zaokrąglona. Kształt zgrubienia wyraża się stosunkiem średnicy poziomej do pionowej. Barwa zgrubienia może być jasnozielona, zielona lub niebieskawa. Zgrubienie wykazuje większą lub mniejszą skłonność do drewnienia, które rozpoczyna się w części dolnej i postępuje ku górze. Jest ono spowodowane silnym wzrostem wiązek sitowo-naczyniowych. Drewnienie jest cechą odmianową, a w pewnym stopniu- wynikiem procesów fizjologicznych, zachodzących w roślinie przy niedoborze wody. System kalarepy składa się z mało rozgałęzionego korzenia palowego, oraz korzeni bocznych, umieszczonych płytko nad powierzchnią gleby. Kiełki kalarepy są jasnozielone, u odmian zaś niebieskich zabarwione antocyjanem.