星花碱蓬，一年生草本，高20-80厘米。
茎平卧或外倾，有微条棱，无色条，通常多分枝。
叶条形，半圆柱状，长0.5-1厘米，宽约1毫米，稍弯曲，先端急尖或钝，具芒尖，基部稍压扁，几无柄，茎上部和分枝上的叶（苞）较短，披针形至卵形，上面平，下面凸。
团伞花序通常含2-5花，腋生；
花两性，花被稍肉质，顶基略扁，5深裂，果时花被裂片的基部向外延伸出几等大的钝三角形翅突，彼此并成五角星形，总直径1.5-2毫米；
雄蕊5,花丝丝形，不伸出于花被外，花药半球形，直径约2.5毫米；
柱头2,细小，花柱不明显。
果皮与种皮分离。
种子横生，双凸镜形，直径0.9-1毫米，种皮薄壳质或膜，红褐色至黑色，周边钝，表面具清晰点纹。
花果期7-9月。