Vegetative Merkmale
Die Gartenmelde ist eine einjährige krautige Pflanze und erreicht Wuchshöhen von bis zu 2,5 Metern. Die oberirdischen Pflanzenteile besitzen eine leicht bemehlte Oberfläche und sind oft rot überlaufen. Der steif-aufrechte, grün gestreifte Stängel ist schräg oder abstehend verzweigt und im Querschnitt stumpf viereckig.
Die wechselständig angeordneten Laubblätter sind in Blattstiel und Blattspreite gegliedert. Der Blattstiel ist 0,3 bis 4 Zentimeter lang. Die beidseitig matt dunkelgrüne (oder rote) lappige, oberflächlich eingebuchtete Blattspreite ist bei einer Länge von 5 bis 25 Zentimetern und einer Breite von 3 bis 18 Zentimetern länglich-eiförmig bis dreieckig, mit spießförmiger oder stumpf abgeschnittener Basis. Der Blattrand ist ganzrandig oder seicht buchtig gezähnt. Im Laufe der Ausbildung von Blüten und Samen verändert sich die Blattform hin zu schmaleren ovalen Blättern (s. Bild der roten Gartenmelde mit Fruchtständen).
Blütenstand und Blüte
Die Gartenmelde blüht in den Gemäßigten Breiten von Juli bis September. Die Blüten stehen in der Achsel von Tragblättern in Knäueln in end- oder seitenständigen, zusammengesetzten, ährigen Blütenständen zusammen.
Die grünen oder roten Blüten sind männlich, weiblich oder zwittrig. Zwittrige Blüten (ohne Vorblätter) enthalten fünf längliche Blütenhüllblätter (Tepalen), sowie fünf Staubblätter und einen horizontalen Fruchtknoten. Bei rein männlichen Blüten fehlt der Fruchtknoten, bei weiblichen „horizontalen“ Blüten sind die Staubblätter nicht entwickelt. Die stets weiblichen „vertikalen“ Blüten werden von zwei Vorblättern umhüllt, Blütenhüllblätter sind nicht vorhanden, sie enthalten nur einen vertikalen Fruchtknoten.
Frucht und Samen
Der Fruchtstand ist wegen seines Gewichtes oft stark überhängend. Die vertikale Frucht bleibt von den halbtransparenten Vorblättern umhüllt, die sich zur Fruchtzeit auf etwa 15 Millimeter vergrößern, kurz gestielt sind und nur an der stumpfen oder etwas ausgerandeten Basis miteinander verbunden sind. Die Form der Vorblätter ist rundlich bis eiförmig, ganzrandig und nicht oder kaum zugespitzt. Ihre Oberfläche zeigt eine netzartige Aderung. In den "horizontalen" Blüten umgeben die Blütenhüllblätter die horizontale Frucht.
Eine dünne Fruchtwand umschließt den Samen. Diese Scheinfrüchte sind verschieden gestaltet, flach, rundlich, geflügelt, 5 bis 10 Millimeter groß. Es gibt zwei Samentypen (Heterokarpie), die sowohl in vertikalen als auch in horizontalen Blüten vorkommen. Die gelbbraunen Samen mit einem Durchmesser von 3 bis 4 Millimeter und matter und durchscheinender Samenschale sind sofort keimfähig. Die schwarzen Samen mit einem Durchmesser von nur 1,5 bis 2 Millimetern und glatter, dicker, ledriger Samenschale keimen erst nach zwei Jahren.
Chromosomenzahl
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 18.