茎はまばらに分枝し、水平に伸び、節に3個の葉を輪生する。2個の葉は長さ1～2㎝の惰円形、浮遊性で、対生して水面に広がり、葉の表面には多細胞の白毛が粒状に並ぶ。残りの1個の葉は根のように変化し、分岐して水中に垂れ下がる。根のように見えるのはこの水中葉だけであり、根はない。茎が切れて無性生殖も行う。水中葉の基部付近に球形の雄性胞子嚢果と雌性の胞子嚢果をつける。冬には枯れ、胞子が残る。胞子は雌性の胞子が大きく、雄性の胞子は小さい異形胞子。
　オオサンショウモ Salvinia molesta は熱帯アメリカ原産であり、観賞用が逸出し、三河地域の河川でも確認されている。全体に大きく、葉がサンショウモより大型になり、成熟すると中肋で二つ折れになる。葉の表面に白色の毛が密生し、縞状に見える。
　南アメリカやメキシコ原産の Salvinia minima がよく混同されている。U.S.Aに帰化し、water spangles と呼ばれている。葉の表面に先が枝分かれする毛が開出して密生する。