多年生草本，高70-120厘米；根圆柱形，直径5-10毫米，土黄色；茎有棱角或四方形，绿色或带紫色，有白色贴生或开展柔毛，或近无毛，分枝对生。叶片椭圆形或椭圆披针形，少数倒披针形，长4.5-12厘米，宽2-7.5厘米，顶端尾尖，尖长5-10毫米，基部楔形或宽楔形，两面有贴生或开展柔毛；叶柄长5-30毫米，有柔毛。穗状花序顶生及腋生，长3-5厘米，花期后反折；总花梗长1-2厘米，有白色柔毛；花多数，密生，长5毫米；苞片宽卵形，长2-3毫米，顶端长渐尖；小苞片刺状，长2.5-3毫米，顶端弯曲，基部两侧各有1卵形膜质小裂片，长约1毫米; 花被片披针形，长3-5毫米，光亮，顶端急尖，有1中脉；雄蕊长2-2.5毫米；退化雄蕊顶端平圆，稍有缺刻状细锯齿。胞果矩圆形，长2-2.5毫米，黄褐色，光滑。种子矩圆形，长1毫米，黄褐色。花期7-9月，果期9-10月。
除东北外全国广布。生于山坡林下，海拔200-1750米。朝鲜、苏联、印度、越南、菲律宾、马来西亚、非洲均有分布。
根入药，生用，活血通经；治产后腹痛，月经不调，闭经，鼻衄，虚火牙痛，脚气水肿；熟用，补肝肾，强腰膝；治腰膝酸痛，肝肾亏虚，跌打瘀痛。兽医用作治牛软脚症，跌伤断骨等。
小叶牛膝 Achyranthes ogatai Yamamoto, Suppl. Icon. Formos. 3: 23. f. 9. 1927，和牛膝相近，但叶较小，披针形，少数卵形，长3-5.5厘米，宽1.5-2厘米。模式标本产台湾台北乌来山，绪方正资于1924年12月采。牛膝叶片的形状、大小变化很大，本种可视为牛膝的异名。著者未见标本，暂记于此，以待进一步研究。