水稻眼子菜属多年生水生草本。根茎发达，白色，直径1.5-2毫米，多分枝，常于顶端形成纺锤状休眠芽体，并在节处生有稍密的须根。茎圆柱形，直径1.5-2毫米，通常不分枝。浮水叶革质，披针形、宽披针形至卵状披针形，长2-10厘米，宽1-4厘米，先端尖或钝圆，基部钝圆或有时近楔形，具5-20厘米长的柄；叶脉多条，顶端连接；沉水叶披针形至狭披针形，草质，具柄，常早落；托叶膜质，长2-7厘米，顶端尖锐，呈鞘状抱茎。穗状花序顶生，具花多轮，开花时伸出水面，花后沉没水中；花序梗稍膨大，粗于茎，花时直立，花后自基部弯曲，长3-10厘米；花小，被片4，绿色；雌蕊2枚（稀为1或3枚）。果实宽倒卵形，长约3.5毫米，背部明显3脊，中脊锐，于果实上部明显隆起，侧脊稍钝，基部及上部各具2凸起，喙略下陷而斜伸。花果期5-10月。2n=52。
幼苗子叶针状，下胚轴不甚发达，初生叶带状披针形，先端急尖或锐尖，全缘。后生叶叶片有3条明显叶脉。成株有匍匐的根状茎，茎细长。浮水叶互生，长圆形或宽椭圆形，略带革质，先端急尖或锐而具突尖，全缘，有平行的侧脉7—9对；叶柄细长，托叶膜质透明，披针形，抱茎；沉水叶互生，叶片线状长圆形或线状椭圆形，有长柄。花和子实花序生于枝梢叶腋，基部有长圆状披针形的佛焰苞；穗状花序圆柱形，花密集。小坚果倒卵形，略偏斜，背部具3条脊棱，中间的1条具翅状突起，果顶有短喙。