オナモミは、キク科（Asteraceae）オナモミ属（Xanthium）に属する一年生草本である。学名はXanthium strumarium L.であり、カール・フォン・リンネによって記載命名された。属名のXanthiumはギリシア語で「黄色」を意味する語に由来し、種小名のstrumariumは「腫瘍状の、瘤のある」を意味する。この種小名は、後述する棘に覆われた特徴的な果実の外観にちなむものである。
本種の起源地については、南ヨーロッパからアジアにかけての旧世界とする見解と、アメリカ大陸を起源としその後早い時代に旧世界へ伝播したとする見解の両方が存在し、現在も議論が続いている。世界の温帯から熱帯にかけて広く帰化しており、日本でも古くから見られる身近な野草の一つである。
草丈はおよそ0.2から1.5メートルに達し、茎は直立してよく分枝し、しばしば紫褐色の斑点を帯びる。葉は心臓形から腎臓形の大型の単葉で互生し、縁には粗い鋸歯があり、葉身は3から5浅裂することが多い。葉の両面はざらついた手触りを持つ短い剛毛に覆われる。
花は単性で、雌雄同株の頭状花序をつける。雄性の頭花は茎の上部に集まってつき、多数の管状花からなる。一方、雌性の頭花は葉腋につき、2個の雌花が硬い総苞に包まれた特異な構造を持つ。この雌性頭花の総苞こそが、成熟後に特徴的な果実（いわゆる「ひっつき虫」）へと変化する部分である。
果実は楕円形から卵形で、表面全体に鉤状に湾曲した多数の刺毛（棘状突起）が密生し、先端には2本の太い嘴状の突起を持つ。この鉤状の刺によって動物の毛や衣服に付着し、遠方まで散布される仕組みを持つ。1つの果実（総苞）の内部には通常2個の痩果が収められており、両者は発芽時期の異なる生理的特性を持つ点が知られている。
世界の温帯から熱帯にかけて広範囲に分布し、日本では北海道から沖縄まで各地の河原、荒地、畑地、道端などの日当たりのよい攪乱地に生育する。窒素分に富む肥沃な裸地に旺盛に定着する先駆的な性質を持ち、しばしば大群落を形成する。
前述の通り、1つの果実の中に含まれる2個の痩果は、それぞれ休眠の深さが異なるという特異な生理生態的特性を持つ。一方の種子は当年中に発芽しやすい浅い休眠性を示すのに対し、もう一方はより深い休眠性を示し翌年以降に発芽する傾向がある。この発芽時期の分散戦略は、環境変動のリスクを分散させる適応的な繁殖戦略と考えられている。
果実表面の鉤状の刺による動物散布（付着散布）が主要な種子散布様式であり、この機構によって人間の生活圏を含む広い範囲へと分布を拡大してきた。畑作物との競合力が強く、多くの国で重要な農地雑草として位置づけられている。
オナモミの全草、特に果実（いわゆる蒼耳子）や種子には、カルボキシアトラクチロシドと呼ばれる配糖体成分が含まれることが知られている。この物質は肝臓や腎臓に対して強い毒性を示すことがあり、特に発芽直後の幼苗の段階で毒性成分の含有量が高いとされ、家畜の誤食による中毒事故が世界各地で報告されている。
光周性に関する生理学的研究の対象としても本種は重要であり、短日植物としての花芽形成機構の解明に用いられた歴史的な実験材料としてよく知られる。葉で感受された日長の情報が花成ホルモン様物質として茎頂へ伝達されるという概念は、本種を用いた古典的な生理学実験によって明らかにされた知見の一つである。
また、前述の通り同一果実内の2個の種子が異なる休眠深度を示す現象には、種子内のアブシジン酸などの植物ホルモンの含有量の差が関与していると考えられており、種子生理学における興味深い研究対象ともなっている。
オナモミの果実は、東アジアの伝統医学において「蒼耳子」と呼ばれる生薬として古くから利用され、鼻炎や頭痛などに対する薬効があるとされてきた。もっとも、前述の通り毒性成分を含むため、利用に際しては炮製（加熱処理などによる毒性の低減）を伴うのが通例であり、素材のまま多量に摂取することは避けられてきた。
鉤状の刺で衣服や動物の毛に付着する性質から、日本では子供の遊び道具として親しまれてきた歴史があり、互いに投げつけて衣服にくっつけて遊ぶ「ひっつき虫遊び」の代表的な植物としても知られる。なお、この果実の付着機構は、面ファスナー（マジックテープ）の発明の着想源となった植物の一つとしてもしばしば紹介される。
農業上は、前述の通り畑作物と競合する強害雑草として、また家畜に対する毒性植物として、防除の対象とされることが多い。特に幼苗期の毒性の強さから、牧草地や飼料畑における混入には注意が払われている。
オナモミは、被子植物のうち真正双子葉類、キク類に位置づけられ、キク目（Asterales）キク科（Asteraceae）に属する。キク科の中ではキク亜科（Asteroideae）ヒマワリ連（Heliantheae）に含まれ、さらにブタクサ亜連（Ambrosiinae）に位置づけられる。この亜連は、風媒に適応した結果、花弁を著しく退化させ雌雄異花をつけるという特異な形質を共有する単系統群である。
オナモミ属（Xanthium）は、近縁のブタクサ属（Ambrosia）などとともに、キク科の中では例外的に風媒への適応を遂げた系統である。キク科の大部分の種が鮮やかな舌状花を持ち虫媒に依存するのに対し、この系統では花弁が縮小し、代わりに雌性頭花の総苞が硬化して果実を保護する構造へと特殊化した点が、系統的に大きな特徴となっている。
また、雌性頭花の総苞表面に鉤状の刺を発達させ、動物散布（付着散布）へと適応した点も、この系統に特徴的な進化的形質である。風媒による送粉様式と動物による種子散布という、送粉と散布の両段階において異なる媒介者を利用する戦略の組み合わせは、キク科の中でもオナモミ属を特徴づける進化的な適応の一例として理解される。
第2版：2026-07-25.
Vita brevis, ars longa. Omnia vincit Amor.