铁线莲为毛茛科、铁线莲属多年生草本或木质藤本。蔓茎瘦长，达四米许，富韧性，全体有稀疏短毛。叶对生，有柄，单叶或1或2回三出复叶，叶柄能卷缘他物；小叶卵形或卵状披针形，全缘，或2～3缺刻。花单生或圆锥花序，钟状、坛状或轮状，由萼片瓣化而成，花梗生于叶腋，长6～12厘米，中部生对生的苞叶；梗顶开大型白色花，花径5～8厘米；萼4～6片，卵形，锐头，边缘微呈波状，中间有三粗纵脉，外面的中间纵脉带紫色，并有短毛；花瓣缺或由假雄芯代替。雄蕊多数，常常变态，花丝扁平扩大，暗紫色；雌蕊亦多数，花柱上有丝状毛或无。一般常不结果，只有雄蕊不变态的始能结实，瘦果聚集成头状并具有长尾毛。花期5～6月。具多数原种、杂种及园艺品种群，其中有大花品种、小花品种、复瓣或重瓣品种以及晚花品种等。