和名はヒルガオより全体が小型であることに由来する。地下茎を広げて、伸びる。葉は互生し、葉先が普通、鋭頭、基部が張り出したほこ形、張り出した耳の部分が2裂する。花は小形のロート形。花冠は直径3～4㎝、五角状になることが多い。蕾は螺旋形に巻いている回旋状。花柄の上部に狭い縮れた翼があるのが特徴である。ただし、ほとんど痕跡が残る程度のものもある。萼片5個は、2個の苞が包んでいる。苞は長さ1～2㎝の3角状卵形、鋭頭。雄しべ5個、葯は先が尖る。雌しべ1個。柱頭2個。結実することは少ない。2n=22,30
　ヒルガオは花冠の直径が5～6㎝と大きく、葉の先が鈍頭、葉の基部が下側方へ張り出し、苞が大きく、鈍頭、葉柄に翼がない。ただし、葉の形は中間的なものも多く、雑種はアイノコヒルガオという。