倒挂铁角蕨，植株高15-40厘米。
根状茎直立或斜升，粗壮，粗可达5毫米，黑色，全部密被鳞片或仅先端及较嫩部分密被鳞片；
鳞片披针形，长2-3毫米，基部宽约0.4-0.5毫米，厚膜质，黑褐色，有虹色光泽，全缘。
叶簇生；
叶柄长5-15 (-21) 厘米，粗1-1.5毫米，栗褐色至紫黑色，有光泽，略呈四棱形，基部疏被与根状茎上同样的鳞片，向上渐变光滑；
叶片披针形，长12-24 (-28) 厘米，中部宽2-3.2 (-3.6) 厘米，一回羽状；
羽片20-30 (-44) 对，互生，平展，无柄，中部羽片同大，长8-18毫米，基部宽4-8毫米，三角状椭圆形，钝头，基部不对称，上侧截形并略呈耳状，紧靠或稍覆迭叶轴，下侧楔形，边缘除内缘为全缘外，其余均有粗锯齿，各对羽片相距6-8毫米，彼此密接，有时略呈覆瓦状，下部3-5对羽片多少向下反折，与中部羽片同形同大，或略缩小并渐变为扇形或斜三角形。
叶脉羽状，纤细，两面均不见或隐约可见，小脉单一或二叉，极斜向上，不达叶边。
叶草质至薄纸质，干后棕绿色或灰绿色，两面均无毛；
叶轴栗褐色，光滑，上面有阔纵沟，下面圆形，近先端处常有1枚被鳞片的芽胞，能在母株上萌发。
孢子囊群椭圆形，长2-2.5 (-3) 毫米，棕色，极斜向上，远离主脉伸达叶边，彼此疏离，每羽片有3-4 (-6) 时；
囊群盖椭圆形，淡棕色或灰棕色，有时沿叶脉着生处色较深，膜质，全缘，开向主脉。
染色体2n=144。
