四数獐牙菜，一年生草本，高5-30厘米。
主根粗，黄褐色。
茎直立，四棱形，棱上有宽约1毫米的翅，下部直径2-3.5毫米，从基部起分枝，枝四棱形；
基部分枝较多，长短不等，长2-20厘米，纤细，铺散或斜升；
中上部分枝近等长，直立。
基生叶（在花期枯萎）与茎下部叶具长柄，叶片矩圆形或椭圆形，长0.9-3厘米，宽（0.8）1-1.8厘米，先端钝，基部渐狭成柄，叶质薄，叶脉3条，在下面明显，叶柄长1-5厘米；
茎中上部叶无柄，卵状披针形，长1.5-4厘米，宽达1.5厘米，先端急尖，基部近圆形，半抱茎，叶脉3-5条，在下面较明显；
分枝的叶较小，矩圆形或卵形，长不逾2厘米，宽在1厘米以下。
圆锥状复聚伞花序或聚伞花序多花，稀单花顶生；
花梗细长，长0.5-6厘米；
花4数，大小相差甚远，主茎上部的花比主茎基部和基部分枝上的花大2-3倍，呈明显的大小两种类型；
大花的花萼绿色，叶状，裂片披针形或卵状披针形，花时平展，长6-8毫米，先端急尖，基部稍狭缩，背面具3脉；
花冠黄绿色，有时带蓝紫色，开展，异花授粉，裂片卵形，长9-12毫米，宽约5毫米，先端钝，啮蚀状，下部具2个腺窝，腺窝长圆形，邻近，沟状，仅内侧边缘具短裂片状流苏；
花丝扁平，基部略扩大，长3-3.5毫米，花药黄色，矩圆形，长约1毫米；
子房披针形，长4-5毫米，花柱明显，柱头裂片半圆形；
蒴果卵状矩圆形，长10-14毫米，先端钝；
种子矩圆形，长约1.2毫米，表面平滑；
小花的花萼裂片宽卵形，长1.5-4毫米，先端钝，具小尖头；
花冠黄绿色，常闭合，闭花授粉，裂片卵形，长2.5-5毫米，先端钝圆，啮蚀状，腺窝常不明显；
蒴果宽卵形或近圆形，长4-5毫米，先端圆形，有时略凹陷；
种子较小。
花果期7-9月。
