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Lo zafferano è una pianta erbacea tubero-bulbosa, perenne e sterile, con foglie lineari e fiori ermafroditi con petali di colore violaceo. La riproduzione avviene per via vegetativa con la moltiplicazione dei bulbi (da ogni bulbo, nel corso degli anni, se ne formano da 3 a 5). Essi sono coperti da tuniche filamentose, pesano da 0,5 a 25 g, sono alti da 1 a 5 cm e larghi da 0,5 a 4 cm. Il perigonio è tubulare con 3 stami (organi maschili) gialli e 3 stimmi o pistilli (organi femminili) di colore rosso vivo (in rari casi arrivano perfino a 8), dai quali si ottiene la spezia. Verso settembre i bulbi emettono radici filamentose, che raggiungono anche 60 cm di lunghezza. Verso novembre dal bulbo emergono 1 o più fusti erbacei - che diventano alti da 10 a 30 cm - e da 1 a 5 fiori. Il riposo vegetativo dura da fine aprile a inizio settembre. Il ciclo colturale varia dall'annuale (Abruzzo) al quadriennale (San Gavino).

Lo zafferano contiene essenzialmente tre princìpi attivi: - crocina, che determina il potere colorante, - picocrocina, che determina il potere amaricante, - safranale, che determina il potere aromatizzante. Nella tabella a destra riportiamo un confronto fra lo zafferano in stimmi di San Gavino ed uno zafferano in polvere di media qualità presente in commercio (fonte E.R.S.A.T. - "Le piante aromatiche, officinali e l'erboristeria" (2001)). campione di San Gavino campione commerciale  crocina (%) 10,63 +/- 0,21 5,92 +/- 0,28  picocrocina (%) 20,26 +/- 0,13 10,41 +/- 0,42  safranale (%) 3,19 +/- 0,35 1,14 +/- 0,46