川牛膝呈细长圆柱形,挺直或稍弯曲,长15到70厘米,直径0.4到1厘米。表面灰黄色或淡棕色,有微扭曲的细纵皱纹、排列稀疏的侧根痕和横长皮孔样的突起。质硬脆,易折断,受潮后变软,断面平坦,淡棕色,略呈角质样而油润,中心维管束木质部较大,黄白色,其外周散有多数黄白色点状维管束,断续排列成2到4轮。气微,味微甜而稍苦涩。续断呈圆柱形,略扁,有的微弯曲,长5到15厘米。