马蹄沟繁缕是一年生水生
草本，茎纤细，高2-4厘米，匍匐，具上升的枝，节部生根。叶对生，长圆形或近于匙形、长圆状椭圆形或近于匙形，长2-5毫米，宽0.5毫米，先端钝，基部渐狭为柄，全缘；叶柄在茎上部者较短，在下部者较长；托叶小，稍明显。花单生叶腋，近无梗或具极短的梗；萼片4，长圆形，长0.6~0.9毫米，宽0.3毫米，先端圆形；基部连合，花瓣4，倒卵形或广椭圆形，长0.8-1.毫米，宽约0.4毫米，先端圆形，较萼片稍长和宽；
雄蕊8，比花瓣短；子房上位，4室，花柱4。果实扁球形，膜质，直径约2毫米，4瓣裂。种子多数，弯曲呈马蹄形，长0.5-0.7毫米，具细密横六角形网纹。