Chanh dây là một loài thân nửa gỗ, lớn nhanh với thân bò leo. Thân tròn và có màu xanh, trơn nhẵn hoặc có lông tơ, dài đến 15m, có nhiều tua cuốn. Các lá hình chân vịt với 3 thùy mọc so le dạng mọc cách, kích thước 6-15cm. Cuống lá dài 2-5 cm, bìa phiến lá có răng cưa nhỏ, tròn đầu.

Hoa đơn độc, mọc từ nách lá, đẹp và thơm, đường kính 7,5-10cm với cuống dài 2-5cm. Các hoa của cây chanh dây có 5 cánh màu trắng ánh tím tía. Chúng tạo ra một vành hoa màu trắng xen tía. Mỗi hoa mang 5 nhị đực với 5 chỉ dính nhau thành ống ở đáy và tách rời ở phần mang bao phấn. Hoa được thụ phấn nhờ một số loài côn trùng sẽ đậu trái, nhưng nếu cây tự thụ phấn thì không có quả.

Quả chanh dây có dạng qủa mọng nhiều cùi thịt. Quả có kích thước cỡ  như quả trứng gà, hình cầu đến bầu dục, khi còn xanh nó có màu xanh lục, khi chín có màu ánh vàng hoặc màu tím sậm. Ở loài chanh dây, các chất nhầy màu vàng xung quanh các hạt của quả có vị chua nhẹ và ăn rất ngon.

Cây chanh dây sinh trưởng khoẻ, tỉ lệ phân cành nhiều, nhanh, cây không quá kén đất, nhưng tốt nhất là chọn đất thoát nước tốt, không để đọng nước. Ở vùng đất bằng phẳng, ấm áp, ẩm ướt, chanh dây phát triển rất tốt. Cây được cung cấp đủ nước sẽ ra chồi, ra hoa và đậu quả liên tục, ngược lại nếu thiếu nước cây sẽ rụng hoa, trái hoặc làm trái bị teo lại. Việc cắt tỉa tạo tán nên làm thường xuyên giúp cho cây ra hoa đậu trái được tốt hơn.