Las lentejas de agua han surgido como plantas fronterizas en la investigación, la alimentación y las aplicaciones de bioenergía. Por lo tanto, la consistencia en los rasgos genéticos y morfológicos dentro de las especies es crucial para su uso efectivo. Tailandia alberga diversas poblaciones de lentejas de agua con representantes de cuatro de los cinco géneros y al menos cuatro especies registradas. Sin embargo, la extensión de la variación genética y morfológica dentro de estas especies en Tailandia sigue siendo incierta. Aquí, investigamos la variación genética y morfológica en cuatro especies de lentejas de agua recolectadas de 26 sitios en Tailandia. Utilizando el enfoque de tipificación de secuencias multilocus basado en tres genes de cloroplasto, mostramos que la variación genética en las lentejas de agua es distinta tanto a niveles inter-específicos como intra-específicos. Entre estas cuatro especies, una exhibe la mayor variación genética, formando cuatro clústeres filogenéticos distintos. Esto es seguido por las otras tres especies. Además, observamos que la variación morfológica, particularmente la relación de aspecto de las frondas, varía significativamente entre los clústeres pero se mantiene consistente dentro de cada clúster de cada especie. Estos hallazgos sugieren que las poblaciones de lentejas de agua en Tailandia exhiben una variación genética sustancial a nivel intraespecífico, que está estrechamente asociada con la variación morfológica de las frondas.