蓼叶眼子菜，多年生水生草本。
根茎发达，淡黄色或稍带粉红色，常具深色斑点，有分枝，与茎近等粗，通常在节处生有多数须根。
茎圆柱形，直径0.7-1.5毫米，通常不分枝。
浮水叶革质，卵形至椭圆形，长2-5厘米，宽1-2.5厘米，先端收缩变狭或钝圆，基部圆形或稍呈心形，具1-10厘米长的叶柄；
叶脉15-19条，顶端连接；
沉水叶草质，披针形，长2-6厘米，宽0.5-1厘米，先端尖锐或钝，基部渐狭，全缘，具1-3厘米长的柄，常早落；
托叶近膜质，长约3厘米，成鞘状抱茎。
穗状花序顶生，具花10余轮，开花时伸出水面；
花序梗与茎近等粗，开花时直立，花后自基部弯曲而使穗沉没水中，长3-7厘米；
花小，被片4，绿色，近圆形或宽椭圆形；
雌蕊4枚，离生。
果实宽倒卵形至近圆形，外果皮红褐色，长2-2.5毫米，宽1.5-2.2毫米，基部圆，两侧平或稍凹陷，背部通常钝圆，喙短小，近消失。
花果期约7-9月。
2n=52。