穿心蓮爲一年生草本。莖高50~80釐米，4棱，下部多分枝，節膨大。
葉
穿心蓮的葉卵狀矩圓形至矩圓狀披針形，長4~8釐米，寬1~2.5釐米，頂端略鈍。
花
穿心蓮的花序軸上葉較小，總狀花序頂生和腋生，集成大型圓錐花序；苞片和小苞片微小，長約1毫米；花萼裂片三角狀披針形，長約3毫米，有腺毛和微毛；花冠白色而小，下脣帶紫色班紋，長約12毫米，外有腺毛和短柔毛，2脣形，上脣微2裂，下脣3深裂，花冠筒與脣瓣等長；雄蕊2，花葯2室，一室基部和花絲一側有柔毛。
穿心蓮花期9—10月。
果
穿心蓮蒴果扁，中有一溝，長約10毫米，疏生腺毛；種子12粒，四方形，有皺紋。
穿心蓮果期10—11月。
