莲藕的横切面上分布着许多管状结构，这些便是维管束系统。每个维管束包含木质部和韧皮部，其中木质部的导管细胞在发育过程中，细胞壁会形成特殊的螺旋状次生壁。这种结构类似弹簧，具有极高的机械强度和弹性。当莲藕被折断时，这些螺旋状结构会像弹簧般被拉伸，最长可达10厘米以上，形成肉眼可见的“丝”。
构成导管壁的主要成分是纤维素和果胶。纤维素分子间通过氢键连接形成刚性骨架，而果胶则像胶质一样填充其间，赋予导管壁柔韧性。这种复合结构使导管在承受拉力时不易断裂，而是沿着螺旋纹理逐渐展开。显微镜下观察可见，每根“藕丝”其实是由3-8根更细的导管纤维组成的束状结构，纤维间通过果胶粘连，进一步增强了整体韧性。
这种结构设计是植物长期进化的结果。水生环境中，莲藕需要抵抗水流冲击和微生物侵蚀，螺旋状导管不仅能高效运输水分，其弹性结构还能缓冲外力，保护内部组织。当莲藕被采摘或受到机械损伤时，导管的拉伸特性可以减少组织撕裂范围，为伤口愈合争取时间。
因此，藕断丝连并非情感象征，而是植物组织结构与力学特性共同作用的科学现象。导管的螺旋状次生壁、纤维素-果胶复合结构，以及束状排列方式，共同造就了这一自然界的奇妙景观。