Dây leo, dài hàng mét. Rễ củ mập, hình trụ, hơi dẹt, dài 30 – 50 cm, có thể đến 1 m, thuôn dần về phía đầu. Vỏ ngoài màu nâu nhạt, thịt màu trắng. Thân nhẵn, hơi có cạnh, màu lục nhạt hoặc đỏ tía, thường mang những củ ngắn, nhỏ ở kẽ lá gọi là dái mài. Lá mọc so le hay mọc đối, có cuống dài 1,5 – 3,5 cm, hình tim, dài 8 – 10 cm, rộng 6 – 8 cm, đầu nhọn, gân lá 5 – 7, tỏa ra từ gốc, hai mặt nhẵn. Cụm hoa mọc ở kẽ lá thành chùm nhiều hoa nhỏ, màu vàng. Hoa đơn tính khác gốc, bao hoa có 6 phiến dài bằng nhau; nhị 6; cụm hoa đực dài 40 cm, cụm hoa cái cong, dài 20 cm. Quả nang có 3 cánh; hạt có cánh mỏng, màu nâu xỉn. Cây ưa sáng, thường leo trùm lên các loài cây bụi và dây leo khác. Cây có thể chịu được hạn, do có phần củ nằm sâu dưới mặt đất. Củ mài ưa mọc trên các loại đất tơi xốp, dễ thấm nước, như đất feralit đỏ - vàng, vàng – đỏ trên núi hoặc loại đất đỏ bazan ở vùng rừng núi phía tây Quảng Bình và Tây Nguyên. Củ mài là cây mọc nhanh, phần thân leo thường tàn lụi vào mùa đồng hay mùa khô ở Miền Nam. Cây có hoa đơn tính khác gốc; thụ phấn chủ yếu nhờ gió và côn trùng. Tái sinh tự nhiên bằng hạt. Ngoài ra, cây còn có khả năng tái sinh vô tính bởi các truyền thể (dái mài, thiên hoài) hoặc phần đầu củ