黄毛铁线莲，木质藤本，全体密被黄褐色或金黄色的柔毛及绒毛，枝圆柱形，微有纵沟纹。
羽状复叶，有3-5小叶；
小叶片厚纸质，宽卵形或卵状心形，长4.5-6厘米，宽4.5-6厘米，3-5浅裂或不裂，顶端短尖，边缘有尖头状的浅齿，基部心形，两边常不对称，表面有紧贴的黄色短柔毛，背面被厚的淡黄色绒毛，叶脉在表面下陷，在背面显著凸起，有黄色绒毛；
叶柄圆柱形，顶生小叶柄长2-3.5厘米，侧生小叶柄长1-1.2厘米；
叶柄长4-4.5厘米。
聚伞花序腋生，常有3花，花芽卵形，长约2厘米，花序梗长1.5厘米，顶端有线状苞片，苞片长8毫米，宽3-5毫米，花梗长1厘米；
花钟状，顶端反卷；
萼片4枚，黄褐色，卵状椭圆形，长达2.5厘米，宽1-1.2厘米，外面被厚的柔毛，内面中上部被紧贴的柔毛，下部无毛，脉纹在外面增粗成肋状；
雄蕊花丝狭窄，具一脉，基部无毛，上部有柔毛，花药线形，长约3毫米，无毛；
心皮狭卵形，被绢状长柔毛。
