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初生葉呈針狀，長至2－3片時矛狀，4－5片時呈戟形，6－7片葉時完全展開呈橢圓形至圓形，到11片葉後葉緣上翹呈盤狀，葉緣直立，葉片圓形，像圓盤浮在水面，直徑可達2米以上，葉面光滑，綠色略帶微紅，有皺褶，背面紫紅色，葉柄綠色，長2－4米，葉子背面和葉柄有許多堅硬的剌，葉脈為放射網狀。葉片能附載巨大的重量這是由於其葉片和葉脈內具有很多大的空腔，腔內充滿氣體，使葉片浮於水面。葉子背面生長著粗壯的葉脈，板狀隆起，縱橫交錯構成一個一個的高10厘米以上的方形小格，有利於保持葉片開展性，增加葉片的排水力和負載力<ref name="read">{{cite web |url=https://read01.com/EKARa.html| title=花語大全：王蓮花語是什麼？| language=zh | date=2015-07-04| publisher=壹讀 來源:第一星座網| author= | accessdate=2020-01-11}}</ref>。
王蓮葉脈的結構被作為[[仿生學]]原理，運用於很多大跨度宏偉樓房建築工程。1851年，英國人為舉辦第一屆世博會，建造了舉世聞名水晶宮，就是模擬王蓮葉片的獨特結構，所設計出來的。現今世界上許多機場大廳、體育場館和圓頂建築，在設計施工時都採用了同樣的設計原理，這樣的建築具有承重力大、跨度大的優點<ref name="kk7">{{cite web |url=https://kknews.cc/science/86rzvq.html| title= 王蓮 ：水中王者 | 帶你識花| language=zh | date=2016-08-04| publisher=每日頭條 | author= | accessdate=2020-01-11}}</ref>。
{{Multiple image | align = center| image1 =王蓮葉片周圍有刺.jpg|width1=300|height1= 180| caption1 =葉柄及葉背佈滿刺 [https://kknews.cc/science/86rzvq.html 原圖鏈接] | image2 = 葉柄佈滿刺.jpg|width2=240|height2=160 | caption2 = 葉柄及葉背佈滿刺 [https://kknews.cc/science/86rzvq.html 原圖鏈接] }}
王蓮的葉子大而平展，葉緣向上直立翻卷，看起來就像浮在水面上的巨型平底鍋，是為了更好的最大限度的接受太陽光的照射，進行光合作用製造營養<ref name="kk5">{{cite web |url=https://kknews.cc/science/3jr55oy.html| title= 從力學的角度看：為什麼王蓮可以站人？卡爾科學實驗室第264期| language=zh | date=2017-06-27| publisher=每日頭條 | author= | accessdate=2020-01-11}}</ref>，此外，葉子葉柄周圍有銳刺，作用為排擠周圍的植物，擴大自己的生長疆域，同時也有效地阻止了魚類和其他動物的咬齧。