膜叶獐牙菜，一年生草本，高达60厘米。
主根明显，直径约5毫米。
茎直立，四棱形，棱上有窄翅，下部直径约5毫米，从基部起分枝，分枝斜升，具4棱。
基生叶在花期枯萎，具柄，叶片椭圆形或倒披针形，长2-3.5厘米，宽1-1.5厘米，先端钝或急尖，基部渐狭，叶质薄，近膜质，叶脉5条，明显突起，叶柄长达3厘米，宽约4毫米；
茎生叶无柄，叶片矩圆形或卵状披针形，长1.5-8厘米，宽达2厘米，先端急尖或稍渐尖，基部略狭缩，半抱茎，叶膜质，叶脉3-5条，侧脉网状，在下面较明显。
圆锥状复聚伞花序长达27厘米，分枝斜升，开展，多花；
花梗细，不等长，一般长3-15毫米，稀顶生者可长达25毫米；
花小，4数；
花萼长为花冠的1/2，果时略伸长，裂片披针形或卵状披针形，长2-3毫米，先端急尖；
花冠黄绿色，裂片宽卵形，花时长3-5毫米，宽2-2.5毫米，果时增长至6毫米，先端急尖或钝，具小尖头，基部具2个腺窝，腺窝囊状，仅顶端具柔毛状流苏；
花丝扁平，长约2毫米，花药卵圆形，长约1毫米；
子房卵形，长2-3毫米，花柱不明显，柱头小。
蒴果卵形，长7-9毫米，先端尖；
种子黄褐色，圆球形，直径约0.7毫米，表面光滑。
花果期8月。
