子午蓮系多年水生草本植物；根狀莖短粗。葉紙質，心狀卵形或卵狀橢圓形，長5-12厘米，寬3.5-9厘米，基部具深彎缺，約占葉片全長的1/3，裂片急尖，稍開展或幾重合，全緣，上面光亮，下面帶紅色或紫色，兩面皆無毛，具小點；葉柄長達60厘米。 花直徑3-5厘米；花梗細長；花萼基部四棱形，萼片革質，寬披針形或窄卵形，長2-3.5厘米，宿存；花瓣白色，寬披針形、長圓形或倒卵形，長2-2.5厘米，內輪不變成雄蕊；雄蕊比花瓣短，花藥條形，長3-5毫米；柱頭具5-8輻射線。 漿果球形，直徑2-2.5厘米，為宿存萼片包裹；種子橢圓形，長2-3毫米，黑色。花期6-8月，果期8-10月。