用以选育芝麻新品种或作为遗传等学科研究的材料，包括农家品种、改良品种、野生种等。对资源搜集、研究较多的国家有印度、中国、委内瑞拉、美国和墨西哥等。

中国20世纪30年代即开始对农家品种进行征集，50年代末全国共征得原始材料3000余份，经过整理鉴定共保存1635份，于1982年编写出版了《中国芝麻品种资源目录》。中国栽培芝麻历史悠久，分布地域广泛，栽培制度多样，在自然选择和人工选择下，品种类型丰富。具有以下突出特点：

东北地区一年一熟的春芝麻，由于纬度高、气温低，农家品种具有明显的长日性，对短日照反映敏感，生育期长达120天左右，株型矮小。华北地区两年三熟的春芝麻品种，则因生长季节较长达110天左右，开花期晚，花期长，植株比东北地区的高大。华中地区的芝麻生长旺盛，植株高大，叶片大，全生育期90～100天。华中南及华南地区一年三熟的秋芝麻，生育期仅70～80天，植株矮小，短日性强，对长日照反应极敏感。华南尚有一些一年两熟，于越冬作物之后播种的春芝麻，植株长势一般较矮，全生育期只70多天。在南方的热带地区还有极少数冬芝麻。在长江、淮河流域的夏芝麻主产区也因区内品种分布地带的气候、地势、土壤不同而显示出各自的生态特征。如湖北省襄阳分布于土壤肥沃的平原地区品种青皮耐、犀牛角等，植株高大，生长势强；分布于丘陵山岗薄地的老红芝麻等，则表现相应的早熟、耐瘠、耐旱及多分枝的特点。又如河南省东南部地区，分布于肥水条件差的砂壤土地带的宁陵金梗黄、商丘小八股等品种，生育期短（80天左右）、早熟、耐瘠、避秋旱、株形矮小、分枝性弱；分布于肥力较好的粘壤土地带的柘城大青秸、商丘一把鞭等，生育期较长，植株高大，生长势强；分布于地势低洼易涝的黑粘土地带的尉氏柳条青、许昌柳条青等，则耐渍性较强，分枝多，叶形细长，叶色深绿。

具体表现为：①多花、多棱、多粒。如熊芝1号、宜阳白等，叶腋间着生的花数，一般条件下三花形成三蒴，但在肥、水、气候较好条件下部分节位多花，形成4～5蒴，高达7～8蒴，节间短，结蒴密。中芝8号、江西佛座等，蒴果5～6棱混生，兼有10棱以上，平均蒴粒数100粒，少数多棱大蒴高达200多粒。②优质。中国芝麻大部分含油率为52～55%，高达62%。同时还拥有粒色洁白具有光泽的芝麻品种。

芝麻被称为不耐涝的作物，但在中国的农家品种和选育的品种中已初步鉴定出一批耐渍性较强的品称，如中芝5号、1134、武昌九根头、河南1号、豫芝1号、尉氏柳条青等。特别是云南和贵州省多雨、多雾、高温、高湿地区的品种，如云南永仁白芝麻等耐渍、抗病性均较强。