粗柄铁线莲，木质藤本，除花和果外全部无毛。
枝暗黄色，有纵沟纹，节间长达10-25厘米。
三出复叶，小叶片革质，长方卵圆形，长7-10厘米，宽3.5-9厘米，顶端渐尖，基部截形或近于圆形，边缘全缘或有稀疏浅齿，反卷，干后两面灰褐色，在放大镜下可见上面有微小斑点，下面有颗粒状的凸起，基出主脉5条，在上面不显，在背面凸起；
小叶柄长1.5-2.5厘米，扭曲；
叶柄粗壮，长3-8厘米，基部扁平。
圆锥花序腋生，常6-10花，花序梗粗壮，长1.5-2.5厘米，基部膨大，苞片和小苞片钻形，长1-1.5毫米，花梗长4-10厘米，粗约2毫米，结果时更长和更粗；
花芽卵形，直径2厘米，钝尖，微被柔毛；
萼片早落，肉质，厚达5毫米，干后长圆卵圆形，长3-3.2厘米，宽1.5厘米，顶端稍钝，外面绿色，被短柔毛，内面紫色，无毛，边缘被白色绒毛；
雄蕊近于等长，无毛，莲芒（长1-5毫米）长12-13毫米，花丝扁平，线形，花药长7毫米，药隔顶端凸起成芒状；
心皮被毛。
瘦果扁平，纺锤形，长6-7毫米，被柔毛，宿存花柱长5厘米，被金黄色柔毛。
花期5月。