草质藤本。根茎横生。茎纤细，无毛，有纵皱纹或浅槽，有时在分枝或叶柄的基部两侧微凸出，或具短刺。叶互生，盾形；叶片三角状卵形或长卵形，长5～11厘米，宽4～9厘米，边缘浅波状，基部心形或近于截形，通常3裂，中央裂片先端渐尖，两侧裂片圆耳状；叶柄短于叶片。花单性，雌雄异株；雄花序穗状，腋生，有时分枝；花无柄，常2～3朵簇生，仅1～2朵完全发育；苞片膜质，卵形或三角状卵形；花被片6，卵形，紫红色，雄蕊6；雌花序有花6～8朵，花有短柄，花被6裂，雄蕊退化；子房长圆柱形。蒴果干燥后蓝黑色，表面附有白色粉状物，翅近半月形，长约2.5厘米，宽约1.5厘米，顶端微凹，或近于截形，基部狭圆形、种子扁卵圆形，周围呈薄膜状的翅。花期5～8月。果期9～10月。
    由于盾叶薯蓣分布范围较广，不同地区、居群的植株形态性状发生了变异，植物体内的皂素含量亦随环境条件的变化而高低各异。生态环境对盾叶薯蓣种内基因型变异影响较大，且在形态性状与活性成分积累等方面影响显著。