山菠菜,多年生草本,具有匍匐茎及从下部节上生出的密集须根。
茎多数,从基部发出,上升,下部多少伏地,高20-60厘米,钝四棱形,具疏柔毛,尤以上部为甚,紫红色。
茎叶卵圆形或卵圆状长圆形,长3-4.5厘米,宽1-1.5厘米,先端钝或近急尖,基部楔形或渐狭,上面绿色,贴生微疏柔毛或近无毛,下面淡绿色,在脉上被微疏柔毛,边缘疏生波状齿或圆齿状锯齿,侧脉3-4对,上面多少凹陷,下面稍隆起,叶柄显著,长1-2厘米,腹平背凸,多少具狭翅,被疏柔毛;
花序下方的1-2对叶较狭长,近于宽披针形,叶柄短或近于无柄。
轮伞花序6花,聚集于枝顶组成长3-5厘米的穗状花序,每一轮伞花序下方均承以苞片;
苞片向上渐变小,扁圆形,宽大,长5-8毫米,宽6-15毫米,先端染红色,具长2-3毫米尾状尖头,膜质,有自基部放射状的脉,脉在边缘上闭锁,显著,外面在脉上及边缘内方具疏柔毛,边缘上有纤毛,内面无毛;
花梗短,长约2毫米,被柔毛。
花萼连齿在内长约10毫米,先端红色或紫色,筒长4毫米,陀螺状,外面被白色具节柔毛,内面无毛,萼檐二唇形,上唇扁平,宽大,近圆形,宽约6毫米,明显具网脉,外面在两侧肋上具疏柔毛,两侧边缘具纤毛,先端有3个近截形的短齿,中齿最宽大,齿间不明显,齿尖长1毫米,为刺芒状,下唇较狭,宽3.5毫米, 2深裂,裂片达唇片长之半,披针形,具脉,边缘具缘毛,先端具小刺尖。
花冠淡紫或深紫色,长18-21毫米,冠筒长约10毫米,中部以上骤然增大,外面无毛,内面近基部1/3具近水平向的鳞毛毛环,冠檐二唇形,上唇长圆形,长9毫米,宽6毫米,内凹,龙骨状,先端微缺,外面在脊上稍具微柔毛或近于无毛,下唇宽大,长约8毫米,宽约9毫米,3裂,中裂片较大,近圆形,边缘具流苏状小裂片,侧裂片长圆形,细小,下垂。
雄蕊4,前对长很多,均上升至上唇片之下,彼此分离,扁平,极无毛,花丝先端2裂,1裂片具花药,1裂片超出于花药之上,花药2室,室极叉开。
花柱丝状,伸出于雄蕊之上,先端相等2浅裂。
花盘近平顶。
子房棕褐色,无毛。
小坚果卵珠状,长1.5毫米,宽1毫米,顶端浑圆,棕色,无毛。
花期5-7月,果期8-9月。