仙霞铁线蕨，植株高8-20厘米。
根状茎短而直立，先端被黑棕色的披针形鳞片。
叶簇生；
柄长2-9厘米，粗约1厘米，栗色，有光泽，光滑；
叶片披针形，长4-11厘米，宽1.5-3厘米，奇数一回羽状，羽片5-9对，对生，向顶端近互生，平展，下部的相距2厘米，上部的相距1厘米；
小羽片近圆形、阔团扇形（罕倒三角形），长约1厘米，宽1.2-1.5厘米，上缘圆形，略呈波状，基部圆楔形（罕楔形），具短柄（长2-3毫米），柄端具关节，干后羽片易从关节脱落而柄宿存，上部略小，倒三角形或扇形。
叶脉多回二歧分叉，直达软骨质的边缘，两面均明显。
叶干后近革质，上面淡草绿色，下面淡灰白色，无毛；
羽轴、小羽柄均与叶柄同色，有光泽，光滑。
孢子囊群每羽片通常3-4（罕1，2或6)枚;囊群盖圆形或圆肾形（罕长形），上缘平直或稍凹陷，黑色，革质，全缘或呈微波状，宿存。
孢子周壁具模糊的颗粒状纹饰，颗粒大小不一致，处理后常保存。
