กลอยเป็นไม้เถาล้มลุก (HC) หัวใต้ดินลักษณะกลม บางทีเป็นพูหรือยาว เปลือกบางมีสีฟางหรือเทา เนื้อในหัวมีสีขาวหรือสีเหลืองอ่อนอมเขียว เป็นพิษ ลำต้นเหนือดินสีเขียวลักษณะกลมมีหนามเล็ก ๆ กระจายไปทั่วและมีขนนุ่มๆ ปกคลุม เลื้อยไปตามพื้นดินหรือต้นไม้อื่น มีกิ่งก้านออกตรงเถา

    ใบ เป็นใบประกอบ ออกใบเรียงสลับกัน ผิวใบสากมือ มีขนนุ่ม ๆ ปกคลุม ใบกว้าง 3-5 ซม. และยาวประมาณ 8-10 ซม. มีใบย่อย 3 ใบ ใบย่อยตรงกลางมีลักษณะเป็นรีรูปรี หรือใบรีรูปขอบขนาน ปลายใบเป็นติ่งแหลม ขอบใบเป็นขนครุย โคนใบแหลมเป็นรูปลิ่ม เส้นใบเรียงตามยาว 3-5 เส้น ใบย่อย 2 ข้าง มีลักษณะเป็นใบรูปไข่กลับหรือรูปหัวใจเบี้ยว ปลายใบเป็นติ่งแหลม ขอบใบเรียบโคนใบมน ใบกลมสั้นกว่าใบกลาง ก้านใบกลางลักษณะกลมและมีขน ก้านใบแก่มีหนามหัวท้ายโป่งเล็กน้อย

    ดอก ออกดอกเป็นช่อตามง่ามใบ ดอกเล็กสีเขียว ดอกเพศผู้และดอกเพศเมียอยู่ต่างต้นกัน โดยดอกเพศผู้ดอกตั้งขึ้นมีใบประดับติดอยู่ที่ฐานลักษณะคล้ายถุง ปลายแหลม ดอกเพศเมียเป็นช่อชั้นเดียวเดี่ยว ๆ ดอกชี้ลงดิน

    ผล รูปคล้ายน้ำเต้าคอชะลูดหรือคล้ายผลมะเฟือง แต่ละพูมี 1 เมล็ด ผิวเกลี้ยงสีน้ำผึ้ง มีปีก เมื่อแก่แตกได้เอง