蝶状毛蕨,植株高可达1.5米。
根状茎直立,叶簇生,叶柄长6-30厘米,褐禾秆色,粗3-5毫米,基部有阔卵形鳞片,向上近光滑;
叶片长(40) 60-120厘米,中部宽20-32厘米,长圆披针形或披针形,渐尖头,基部变狭,二回羽裂;
羽片14-30对,无柄,下部4-6对羽片向下渐次缩短成三角形,其基部的裂片伸长,因此在羽轴两侧呈蝶状;
中部羽片互生,相距2-3厘米,长10-16厘米,基部最宽,约2厘米左右,线状披针形,渐尖头,基部平截,羽裂几达2/3;
裂片约20对,斜展,有狭的缺刻分开,基部上侧一片较长,其余的长5-6毫米,宽3.5-4毫米,长圆形,钝头,全缘。
叶脉两面略隆起,侧脉斜上,每裂片6-8对(羽片上侧裂片有11对),基部一对出自主脉基部稍上处,其先端交接成钝三角形网眼,并自交接点伸出一条外行小脉到缺刻,第二对侧脉的上侧一脉伸到近缺刻底部的叶边,下侧一脉伸达远离缺刻的叶边。
叶薄草质,干后淡褐绿色,上面沿叶脉疏被针状长毛,下面除羽轴被密的短针毛,脉间密生短柔毛。
孢子囊群圆形,生于侧脉中部,每裂片6对;
囊群盖大,灰绿色,质厚,密生柔毛,宿存。