毛水苏，多年生草本，高50-100厘米，有在节上生须根的根茎。
茎直立，单一，或在上部具分枝，四棱形，具槽，在棱及节上密被倒向至平展的刚毛，余部无毛。
茎叶长圆状线形，长4-11厘米，宽0.7-1.5厘米，先端稍锐尖，基部圆形，边缘有小的圆齿状锯齿，上面绿色，疏被刚毛，下面淡绿色，沿脉上被刚毛，中肋及侧脉在上面不明显，下面明显，叶柄短，长1-2毫米，或近于无柄；
苞叶披针形，短于或略超出于花萼，最下部的与茎叶同形。
轮伞花序通常具6花，多数组成穗状花序，在其基部者远离，在上部者密集；
小苞片线形，刺尖，被刚毛，早落；
花梗极短，长1毫米，被刚毛。
花萼钟形，连齿长9毫米，外面沿肋及齿缘密被柔毛状具节刚毛，内面无毛，10脉，明显，齿5，披针状三角形，长约3毫米，先端具刺尖头。
花冠淡紫至紫色，长达1.5厘米，冠筒直伸，近等大，长9毫米，外面无毛，内面在中部稍下方具柔毛毛环，冠澹二唇形，上唇直伸，卵圆形，长7毫米，宽4毫米，外面被刚毛，内面无毛，下唇轮廓为卵圆形，长8毫米，宽7毫米，外面疏被微柔毛，内面无毛，3裂，中裂片近圆形，径约4毫米，侧裂片卵圆形，宽约2毫米。
雄蕊4，均延伸至上唇片之下，前对较长，花丝扁平，被微柔毛，花药卵圆形，2室，室极叉开。
花柱丝状，略超出雄蕊，先端相等2浅裂。
花盘平顶，边缘波状。
子房黑褐色，无毛。
小坚果棕褐色，卵珠状，无毛。
花期7月，果期8月。
