膜连铁角蕨,植株高30-65厘米。
根状茎短而直立,粗约8毫米,木质,先端密被鳞片;
鳞片卵状披针形,长约4毫米,栗褐色,边缘有红棕色的狭边,近全缘,薄纸质。
叶簇生;
叶柄长12-30厘米,粗约2毫米,淡禾秆色,上面有纵沟,基部密被与根状茎上同样的鳞片,下部略被棕色的星状小鳞片,向上光滑;
叶片阔披针形,长20-38厘米,宽7-10厘米,顶部短尾状,一回羽状(由于裂片彼此膜连);
羽片15-23对,下部的对生,向上互生,平展,有短柄(长约2毫米),各对羽片相距1.6-2厘米,彼此疏离,下部羽片几不缩短,长3-5厘米,基部宽1-1.5厘米,椭圆披针形,急尖头或钝头,基部极不对称,上侧近截形,下侧强度斜切而为长楔形,边缘有整齐的粗钝锯齿。
叶脉两面均明显,羽状,小脉下面显著隆起,单一,基部上侧一脉则为二至三叉,略斜向上,通直,伸入锯齿先端,但不达叶边。
叶近肉质,干后灰绿色;
叶轴淡禾秆色,光滑,上有阔纵沟,顶部两侧有狭翅。
孢子囊群线形,长约3毫米,略斜向上,生于小脉上侧,位于主脉与叶边之间,但不达主脉和锯齿基部;
囊群盖线形,灰棕色,后变褐棕色,全缘,开向主脉。
染色体2n=144。