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Die Weiße Seerose ist eine ausdauernde Wasserpflanze, eine Schwimmblattpflanze, ein „Schlammwurzler“ mit einem im Herbst stärkereichen Speicher-Rhizom und mit Schwimmblättern. Die Sprossachse ist auf das fast armdicke, im Schlammboden befindliche Rhizom beschränkt. Am Rhizom entspringen die hohlen Wurzeln und die elastischen und somit den Wasserschwankungen angepassten Blatt- und Blütenstiele, deren Ansatzstellen an älteren Rhizomabschnitten als charakteristische Narben erkennbar sind. Die Blatt- und Blütenstiele sind maximal 3 m lang und damit die längsten in der heimischen Flora. Alle Teile der Pflanze sind mit einem Durchlüftungsgewebe, einem sogenannten Aerenchym ausgestattet. Dies ist eine Anpassung an die Sauerstoffarmut des Standorts und dient gleichzeitig dem Auftrieb; so haben z. B. die Blattstiele 4 auffällige Durchlüftungskanäle. Die Schwimmblattoberseite ist mit Spaltöffnungen sowie einer wasserabstoßenden Wachsschicht ausgestattet, u. a. gegen die Behinderung des Gasaustauschs. Die von den Blättern, vor allem den jungen, aufgenommene Luft erwärmt sich im Blatt, und sie gelangt so in die übrigen Pflanzenteile. Im Winter und in Fließgewässern bilden sich oft spaltöffnungsfreie, salatblattartige Unterwasserblätter.

Wie die meisten Wasserpflanzen zeichnen sich auch die Gewebe der Seerosen durch einen hohen Gerbstoffgehalt aus, der dem Schutz vor Fäulnis dient.

Die Blüten sind „Pollen-Scheibenblumen“. Die Narbenstrahlen scheiden eine zuckerhaltige Flüssigkeit ab. Die zwischen 7 Uhr morgens und 16 Uhr geöffneten Blüten werden vor allem von Käfern besucht, die den Pollen fressen oder die Blüte als Herberge benutzen.

Blütezeit ist von Juni bis Juli.

Die freien Fruchtblätter der Früchte sind von einem Achsengewebe umwuchert, so dass zur Fruchtreife eine beerenartige Sammelfrucht entsteht, die sich als Ganzes von der Pflanze ablöst. Durch Verwesung lösen sich die Fruchtwände auf und geben die Samenklumpen frei. Die Samen sind dann mit Hilfe eines lufthaltigen, sackartigen Samenmantels, den man Arillus nennt, schwimmfähig, sie steigen kurzfristig an die Wasseroberfläche und können durch die Strömung weiter getragen werden. Nach kurzer Zeit zersetzt sich der Samenmantel und die schweren Samen sinken wieder auf den Grund des Gewässers, um dort schließlich auszukeimen. Es erfolgt auch Klebausbreitung der Samen durch Wasservögel.

Fruchtreife ist von August bis Oktober.

Vegetative Vermehrung erfolgt durch abgelöste Rhizomteile.