佛手瓜具块状根的多年生宿根草质藤本，茎攀援或人工架生，有棱沟。叶柄纤细，无毛，长5-15厘米；叶片膜质，近圆形，中间的裂片较大，侧面的较小，先端渐尖，边缘有小细齿，基部心形，弯缺较深，近圆形，深1-3厘米，宽1-2厘米；上面深绿色，稍粗糙，背面淡绿色，有短柔毛，以脉上较密。卷须粗壮，有棱沟，无毛，3-5歧。
雌雄同株。雄花10-30朵生于8-30厘米长的总花梗上部成总状花序，花序轴稍粗壮，无毛，花梗长1-6毫米；花萼筒短，裂片展开，近无毛，长5-7毫米，宽1-1.5毫米；花冠辐状，宽12-17毫米，分裂到基部，裂片卵状披针形，5脉；雄蕊3，花丝合生，花药分离，药室折曲。雌花单生，花梗长1-1.5厘米；花冠与花萼同雄花；子房倒卵形，具5棱，有疏毛，1室，具1枚下垂生的胚珠，花柱长2-3毫米，柱头宽2毫米。
果实淡绿色，倒卵形，有稀疏短硬毛，长8-12厘米，径6-8厘米，上部有5条纵沟，具1枚种子。种子大型，长达10厘米，宽7厘米，卵形，压扁状。花期7-9月，果期8-10月。
