毛茛铁线莲，直立草本或草质藤本，长0.5-2米。
根短而粗壮，木质，表面棕黑色，内面淡黄色。
茎基部常四棱形，上部六棱形，有深纵沟，微被柔毛或近于无毛。
基生叶有长柄，长7-10厘米，有3-5小叶，茎生叶柄短，长仅3-7厘米，常为三出复叶；
小叶片薄纸质或亚革质，卵圆形至近于圆形，长4-6厘米，宽2-4厘米，顶端钝圆或钝尖，基部宽楔形，边缘有不规则的粗锯齿，常3裂，两面被疏柔毛，叶脉在上面不显，在下面凸起；
小叶柄短，长仅1-2厘米。
聚伞花序腋生，1-3花；
花梗细瘦，长2-4厘米，基部有一对叶状苞片；
花钟状，直径1.5厘米；
萼片4枚，紫红色，卵圆形，长1-2厘米，宽5-6毫米，边缘密被淡黄色绒毛，两面微被柔毛，外面脉纹上有2-4条凸起的翅；
雄蕊与萼片近于等长，花丝具一脉，被长柔毛，花药线形，无毛，药隔背面被毛；
心皮比雄蕊微短，被毛。
瘦果纺锤形，长3-4毫米，宽2毫米，两面凸起，棕红色，被短柔毛。
宿存花柱长1.5-2厘米，被长柔毛。
花期9月至10月，果期10月至11月。
