Die Buchen haben starke und tiefe Wurzeln. Mit der Aufgabe, dem Stamm und der Krone Halt zu geben, schlingen sie sich in alle Bodenrichtungen. Die Buche ist ein Herzwurzler mit kräftigen Hauptwurzeln, die schräg nach unten wachsen und ein herzförmiges Netz aus Wurzeln bilden.
Die Wurzeln erfüllen mehrere wichtige Aufgaben: Sie passen sich an die Boden- und Standortbedingungen an, verankern den Baum, ermöglichen die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen und speichern Reservestoffe für die neue Vegetationsphase.
Dafür reichen die Wurzeln teilweise sehr tief in den Boden – die unterirdische Wurzelmasse kann genauso gross werden wie der gesamte sichtbare Teil des Baumes über der Erde.
Wurzeln wachsen an ihrer Spitze. Die Wurzelspitze wird von einer Wurzelhaube geschützt, damit sie beim Wachsen im harten Erdreich nicht verletzt wird. Weiter hinten befinden sich spezielle Zellen, die sich im Boden orientieren, die Richtung des Wachstums bestimmen und dafür sorgen, dass der Baum zu Wasser und Nährstoffen gelangt und sich gut verankert. Hinter dieser Zone liegen gut geschützt die Zellen, die sich teilen und neues Gewebe bilden. Im Bereich hinter der Wurzelspitze bildet die Wurzel feine Haare, die Wasser und Ionen aufnehmen.
Diese Wurzelhaare sind nur wenige Tage aktiv. Danach sterben sie ab und bilden eine dichte Wurzelhaut, die kaum noch Wasser aufnimmt und vor allem als Transportleitung, Verankerungsstruktur und Speicherorgan dient. Beim Absterben hinterlassen diese Zellen eine schleimige Schicht, die das Wachstum der Wurzel im Erdreich erleichtert.