毛萼铁线莲，木质藤本，长约1-2米。
茎圆柱形，节部常膨大，表面干后棕红色或紫红色，有六条浅纵沟，幼时被稀疏柔毛，以后近于无毛。
茎上部叶常为三出复叶，茎中下部叶为羽状复叶或二回三出复叶，有3-9枚小叶；
小叶片宽卵形至卵状披针形，长4-6厘米，宽2-4厘米，顶端钝尖，基部宽楔形或圆形，边缘全缘，通常顶端的小叶柄微短，长仅1厘米，下部的侧生小叶柄略长，可达2厘米；
叶柄长4-11厘米，淡白色，常在侧生小叶柄着生处成“之”字形的曲折或扭曲，基部微膨大，被稀疏开展的柔毛。
花单生于叶腋；
花梗直立，长达4-8厘米，稀达13厘米，被稀疏曲柔毛，在中部生一对叶状苞片；
萼片4枚，紫红色或蓝紫色，长方椭圆形或狭倒卵形，长1.5-2.5厘米，宽5-7毫米，开花以后常反卷，内面无毛，三条中脉及侧脉微现，外面被厚的曲柔毛及绒毛；
雄蕊外轮较长，内轮微短，长约1-2厘米，花丝无毛，紫黑色，花药线形，与花丝近于等长；
子房及花柱下部被黄色长柔毛，花柱上部及柱头外侧仅被短柔毛，内侧无毛。
瘦果扁平，宽卵形或近于圆形，长约5毫米，被黄色短柔毛，宿存花柱长3.5-5厘米，被灰黄色长柔毛，柱头不膨大。
花期5月，果期6月。
