茎には下向きの鋭い刺(逆刺)がある。葉は三角形、白緑色で、葉柄は葉縁でなく、葉身下部の縁寄りに楯状（T字状）につき、刺がある。托葉鞘は膜質で短く、上部は円形の葉のように広がり茎を取り囲む。枝先の丸い葉のような苞の上に花が10～20個の小さな花序をつける。花は淡緑色で小さく、花被は5中裂する。丸い苞の上に花被に包まれた丸い果実が多数乗り、秋には果実の花被の色は青～紫色に変わり目立つようになる。花被の中の果実は黒紫色、直径約3㎜の球形。１日に15cm成長し、7m以上になり、英名のMile-a-minute weedはこの特徴をよく表している。2n=24。
　三角の葉で刺がよく似ているママコノシリヌグイは葉先が尖り、葉柄が葉縁につき、花、実が全く異なる。