花芽分化是开花结果的基础，与产量的高低有密切关系。花芽分化包括生理分化和形态分化。生理分化是由叶芽到花芽生理上的一个质变过程，在这个基础上，才开始形态分化。形态分化是花各部分器官的形成过程。
甜橙的花芽形态分化，据广东省农业科学院果树研究所黄淑蓉研究员等的研究可分为七个时期：
第一时期：花芽分化前期，芽的生长点顶端尖而小。
第二时期：花芽分化初期，分前期和后期。前期芽的生长点顶端逐渐由尖变圆。后期生长点顶端由圆变平，横径大于纵径。
第三时期：萼片形成期，分前、中、后三个时期。前期在生长点四周突出了花萼原始体。中期萼片原始体逐渐长大，向内弯曲。后期与花瓣形成前期同时，萼片全部形成，先端较尖，两片对称，紧包花瓣原始体。
第四时期：花瓣形成期，分前、中、后三个时期。前期花瓣原始体开始突起。中期花瓣原始体继续向相对方向伸长。后期花瓣继续长大，向内弯曲，雄蕊原始体同时出现。
第五时期：雄蕊形成期，分前、中、后三个时期。前期雄蕊原始体突出。中期出现两列雄蕊。后期在雌蕊形成初期的同时，花药已经形成。
第六时期：雌蕊形成期，分前、中、后三个时期。前期花药已经形成。中期雌蕊原始体在中央扩大伸长，近顶端部分出现小孔（心室）。后期中间一个小孔至顶端呈直线开裂，以后裂缝变宽成“U”形（花柱原始体）。
第七时期：子房形成期，分前、后两个时期。前期“U”形的上部迅速伸长靠拢，呈一线缝，子房膨大，呈一瓶状物。后期瓶状物的下部心室长大呈肾脏形，两边对称排列，心室内出现几个排列较整齐的胚珠。
甜橙花芽分化各时期的形态见图1。
图1 甜橙花芽分化
广东暗柳甜橙的花芽形态分化一般在11月上旬开始，大量分化在11月中旬至次年1月下旬，萼片分化期在12月下旬至次年2月上旬，花瓣分化期在1月下旬至2月下旬，雄蕊分化期在1月下旬至3月上旬，雌蕊分化期在2月下旬至3月上旬。
花各部器官形成所需的时间，从分化初期至雌蕊形成共110～120天，萼片形成期47～64天，花瓣形成期20～22天，雄蕊形成期7～31天，雌蕊形成7～24天。
此外，花芽分化开始期与各品种果实的成熟期成正相关。即早熟品种花芽分化开始也早，这与早熟品种具有较早的物候期有密切关系。
花芽形成的原因很复杂，世界各地的柑橘专家至今仍在研究，归纳前人研究认为，花芽分化的基本条件是花芽分化所需要的氮、磷、钾、钙、镁等元素能得到及时供应，树体内有机营养物质（主要是碳水化合物、蛋白质等构成蛋白质的氨基酸尤其是脯氨酸）有足够的积累，树液浓度高，促进开花的激素（如细胞激动素）的生成，抑花生长素（赤霉素）的减少，外界环境条件适宜（如适当的低温、干旱有利于花芽分化）。