四棱草,草本。
根茎短且膨大,逐节生根,根细长,纤维状。
茎高60-100(120)厘米,直立或上升,上部几成丛缠绕,被微柔毛,节间长0.5-8-(12)厘米,以中部的最长;
分枝幼时多少被短柔毛。
叶对生,具柄,叶柄长3-9毫米,纤细,被糙伏毛;
叶片纸质,卵形或三角状卵形,稀掌状三裂,长1-3厘米,宽8-17毫米,先端锐尖或短渐尖,基部近圆形或楔形,有时呈浅心形,边缘具锯齿,上面绿色,下面较浅,中脉在上面不甚明显,下面略凸起,两面被疏糙伏毛,上部的变小而狭。
总梗着生于茎上部叶腋,仅有花1朵,连同花梗长7-18毫米,被疏短柔毛,花梗长5-7毫米,通常扭曲,开花时上部成膝曲;
苞片钻形或刺状钻形,开展,被微柔毛。
开花授粉的花:花萼钟状,长6-9毫米,外面被微柔毛,内面无毛,具10脉,网脉明显,萼筒极短,萼齿5,线状披针形,几相等,长5-8毫米,宽约1毫米,全缘,具缘毛,先端渐尖;
花冠大,长14-18毫米,淡紫蓝色或紫红色,外面被短柔毛,花冠筒细长,长约12毫米,直径约2毫米,直立,内面被短柔毛,冠檐二唇形,内面无毛,上唇直立,2裂,裂片宽椭圆形,长约4毫米,宽约3毫米,下唇前伸,3裂,裂片倒三角形或倒卵状三角形,先端多少平截,中裂片长约8毫米,宽约5.5毫米,侧裂片长约5毫米,宽约3毫米;
雄蕊4,插生于花冠筒中部稍上处,前对较长,着生略高,花丝纤细,无毛,花药肾形,直径3/4-1毫米,成熟时为淡紫蓝色;
子房被短柔毛,长约0.5毫米;
花柱细长,无毛,顶端相等2裂,裂片钻形,平展;
花盘环状。
闭花授粉的花:花萼、子房及花盘与开花授粉的花形状相同,但较小,花萼长约3毫米,萼片几线形;
花冠极小,长1.5毫米,圆锥形,从不开放,内藏,早落,外面除冠檐被具腺短柔毛外,其余连同内面均无毛,冠檐闭合,二唇形,上唇直立,2裂,裂片卵形或近圆形,长约0.2毫米,下唇较长,3裂,中裂片盔状,长约0.5毫米,顶端近圆形,侧裂片小,与上唇裂片相似,长约0.2毫米;
雄蕊4,二强,内藏,着生于花冠筒喉部,直立,长约0.5毫米,花丝极短,与花药等长;
花药肾形,叉开,二室,花粉少;
花柱极短,内藏,与子房等长,无毛。
小坚果倒卵珠形,被短柔毛,橄榄色,长5毫米,直径2.8毫米,背面具不甚明显的网纹,侧面相接,腹面的果脐凹入,中间隆起。
花期4-5月,果期5-6月。