มะระขี้นกเป็นไม้เถาล้มลุก เป็นเถาเลื้อยหรือทอดเลื้อยไปตามพื้นดิน เถาหรือลำต้นเป็นเส้นเล็กๆ ยาวได้ถึง 5 เมตร มีขนนุ่มๆ ขึ้นประปราย เป็นไม้เนื้ออ่อน มีสัน 5 เหลี่ยมเรียบหรือมีขน และมีร่องตื้นๆ ตามแนวยาว มีมือเกาะสำหรับยึด แบบเดี่ยว เถาหรือลำต้นอ่อนสีเขียว 

ใบ เดี่ยวเรียงสลับแผ่นใบกว้างรูปไข่ถึงรูปไตหรือคล้ายทรงกลม เรียบมีขนนุ่มเล็กน้อย โดยเฉพาะที่เส้นใบทั้ง 2 ด้าน โคนใบเว้ารูปหัวใจ ใบหยักลึกรูปมือ 5-9 หยัก แต่ละหยักรูปไข่กลับรูปไข่เรียวยาวหรือรูปเหลี่ยมข้าวแหลมตัดแคบไปหาโคนปลายแหลมมีติ่งขอบใบเว้าเป็นคลื่นซี่ฟัน 5-7 หยัก หรือเป็นคลื่นเล็กๆ ก้านใบยาว 1-7 ซม. 

ดอก ออกดอกเป็นดอกเดี่ยวหรือเป็นช่อ ตามบริเวณซอกใบและปลายยอด ช่อหนึ่งมี 5 – 8 ดอก ดอกเพศผู้และดอกเพศเมียอยู่คนละดอก กลีบบางกลีบช้ำง่าย กลีบเลี้ยงมี 5 กลีบ รูปไข่ปลาแหลมสีเขียวอ่อนแยกใกล้ฐาน ปลายกลีบสั้น กลีบดอกสีเหลืองรูประฆังมี 5 แฉก ผิวขรุขระมาก ห้อยลงรูปไข่กว้างสอบเรียวลงเป็นจงอย มีเส้นใบแถวไม่เรียบตามยาว 8-9 แถว ระหว่างแถวมีตุ้มเล็กๆ ขนาดไม่เท่ากันมากมาย โคนเชื่อมติดกันเป็นหลอดสั้น ปลายกลีบดอกอาจจะมนหรือเว้าเข้าเล็กน้อย 

ผล เป็นผลเดี่ยว ลักษณะผลป้อมเล็กรูปกระสวยหรือรูปรี ผิวภายนอกผลขรุขระเป็นคลื่นทั่วทั้งผล โคนและปลายแหลม ผลอ่อนสีเขียวสด เมื่อสุกจะสีส้มหรือสีเหลืองอมแดงและผลนั้นก็จะแตกที่ปลายแยกออกเป็น 3 ส่วน เมล็ด ลักษณะรูปกลม แบน สีขาวหรือน้ำตาลรูปคู่ขนาน มีเนื้อสีแดงหุ้ม ผิวมีลวดลายขอบเป็นร่อง เมล็ดสุกจะมีสีแดงสด