刺莧菜高達100 cm，莖直立，分枝多，無毛或稍具柔毛。葉片菱形卵形或卵狀披針形，幼時沿脈無毛或稍具柔毛；葉柄無毛，圓錐花序腋生頂生，腋生花簇和頂生花穗基部苞片成為尖刺，頂生花穗上部苞片狹披針形，中脈綠色，小苞片狹披針形，花被片綠色，胞果長圓形，種子近球形，黑色或棕黑色。