黄花倒水莲，灌木或小乔木，高1-3米；
根粗壮，多分枝，表皮淡黄色。
枝灰绿色，密被长而平展的短柔毛。
单叶互生，叶片膜质，披针形至椭圆状披针形，长8-17（-20）厘米，宽4-6.5厘米，先端渐尖，基部楔形至钝圆，全缘，叶面深绿色，背面淡绿色，两面均被短柔毛，主脉上面凹陷，背面隆起，侧脉8-9对，背面突起，于边缘网结，细脉网状，明显；
叶柄长9-14毫米，上面具槽，被短柔毛。
总状花序顶生或腋生，长10-15厘米，直立，花后延长达30厘米，下垂，被短柔毛；
花梗基部具线状长圆形小苞片，早落；
萼片5，早落，具缘毛，外面3枚小，不等大，上面1枚盔状，长6-7毫米，其余2枚卵形至椭圆形，长3毫米，里面2枚大，花瓣状，斜倒卵形，长1.5厘米，宽7-8毫米，先端圆形，基部渐狭；
花瓣正黄色，3枚，侧生花瓣长圆形，长约10毫米，2/3以上与龙骨瓣合生，先端几截形，基部向上盔状延长，内侧无毛，龙骨瓣盔状，长约12毫米，鸡冠状附属物具柄，流苏状，长约3毫米；
雄蕊8，长10-11毫米，花丝2/3以下连合成鞘，花药卵形；
子房圆形，压扁，径3-4毫米，具缘毛，基部具环状花盘，花柱细，长8-9毫米，先端略呈2浅裂的喇叭形，柱头具短柄。
蒴果阔倒心形至圆形，绿黄色，径10-14毫米，具半同心圆状凸起的棱，无翅及缘毛，顶端具喙状短尖头，具短柄。
种子圆形，径约4毫米，棕黑色至黑色，密被白色短柔毛，种阜盔状，顶端突起。
花期5-8月，果期8-10月。
