东北石松，多年生土生植物。
匍匐茎地上生，细长横走，1-2回分叉，绿色，被稀疏的全缘叶；
侧枝直立，高20-25厘米，3-5回二叉分枝，稀疏，压扁状 (幼枝圆柱状) ，枝连叶直径9-12毫米。
叶螺旋状排列，密集，上斜，披针形，长4-6毫米，宽约1毫米，基部宽楔形，下延，无柄，先端渐尖，具透明发丝，边缘全缘，革质，中脉两面可见。
孢子囊穗2 (-3)个集生于长达12厘米的总柄，总柄上苞片螺旋状稀疏着生，膜质，狭披针形；
孢子囊穗等位着生，直立，圆柱形，长3.5-4.5厘米，直径约4毫米，近无柄或具短小柄；
孢子叶阔卵形，长约1.5毫米，宽约1.3毫米，先端急尖，具短尖头，边缘膜质，啮蚀状，纸质；
孢子囊生于孢子叶腋，略外露，圆肾形，黄色。
