Com objetivo de identificar as causas pelas quais diferenças no vigor das sementes afetam o desempenho das plantas resultantes, foi conduzido um estudo em condições de laboratório. Foram realizadas análises de crescimento em plântulas de duas cultivares de aveia-preta (Avena strigosa Schreb.), com sementes de três níveis de vigor. As reduções no vigor provocaram reduções nos teores de proteínas solúveis nas sementes. Sementes com alto vigor tiveram seus processos metabólicos acelerados, propiciando emissão mais rápida e uniforme das radículas. Propiciou, também, plântulas com maiores taxas de crescimento no período inicial de germinação, o que resultou em maior tamanho inicial de plântulas. Ocorreram diferenças genotípicas na resposta ao vigor das sementes para alguns parâmetros avaliados. O comprimento das raízes demonstrou ser um parâmetro mais adequado do que o comprimento da parte aérea, para avaliações de diferenças em vigor entre lotes de sementes de aveia-preta.