膜果麻黄，灌木，高50-240厘米；
木质茎明显，为植株高度的1/2或更高，基部径约1厘米或更粗，茎皮灰黄色或灰白色，细纤维状，纵裂成窄椭圆形网眼；
茎的上部具多数绿色分枝，老枝黄绿色，纵槽纹不甚明显，小枝绿色，2-3枝生于节上，分枝基部再生小枝，形成假轮生状，每节常有假轮生小枝9-20或更多，小枝节间粗长，长2.5-5厘米，径2-3毫米。
叶通常3裂并有少数2裂混生，卞部1/2-2/3合生，裂片三角形、或长三角形，先端急尖或具渐尖的尖头。
球花通常无梗，常多数密集成团状的复穗花序，对生或轮生于节上；
雄球花淡褐色或褐黄色，近圆球形；
，径2-3毫米，苞片3-4轮， 每轮3片，稀2片对生，膜质，黄色或淡黄绿色，中央有绿色草质肋，三角状宽卵形或宽倒卵形，仅基部合生，假花被宽扁而拱凸似蚌壳状，雄蕊7-8，花丝大部合生，先端分离，花药有短梗；
雌球花淡绿褐色或淡红褐色，近圆球形，径3-4毫米，苞片4-5轮，每轮3片，稀2片对生，干燥膜质，仅中央有较厚的绿色部分，扁圆形或三角状扁卵形，几全部离生，基部窄缩成短柄状或具明显的爪，最上一轮或一对苞片各生一雌花，胚珠窄卵圆形，顶端1/4处常窄缩成颈状，珠被管长1.5-2毫米，伸于苞片之外，直立、弯曲或卷曲，裂口约占全长的1/2. 雌球花成熟时苞片增大成千燥半透明的薄膜状，淡棕色；
种子通常3粒，稀2粒，包于干燥膜质苞片内，暗褐红色，长卵圆形，长约4毫米，径2-2.5毫米，顶端细窄成尖突状，表面常有细密纵皱纹。
