羽裂星蕨，植株高40-100厘米。
根状茎粗短，横走，肉质，密生须根，疏被鳞片；
鳞片淡棕色，卵形至披针形，基部阔圆形，筛孔较密。
叶疏生或近生；
一回羽状或分叉，有时为单叶，叶柄长20-50厘米，禾秆色，干后上面有沟槽，横切面为龙骨状，两侧有翅，下延近达基部，基部疏被鳞片，向上光滑；
叶片卵形或长卵形，长20-50厘米，宽15-30厘米，羽状深裂，叶轴两侧有宽约1厘米的阔翅；
裂片1-12对，对生，斜展，线状披针形，基部一对较大，长15-30厘米，宽4-6厘米，顶端渐尖或短渐尖，基部略狭，全缘或略呈波状，其余各对向上逐渐缩短，顶生裂片与侧生裂片同形；
单一的叶片长椭圆形，全缘；
主脉两面隆起，侧脉明显，曲折，仅伸达离叶边2/3处，小脉网状，不甚明显，内藏小脉单一或分叉；
叶纸质，干后绿色，两面无毛，近无鳞片。
孢子囊群近圆形或长圆形，小而散生，着生于叶片网脉连接处，有时沿网脉延伸而多少汇合。
孢子豆形，周壁浅瘤状，具球形颗粒状纹饰。
