พญายอเป็นพืชในวงค์เหงือกปลาหมอจัดเป็นพรรณไม้พุ่มแกมเถาหรือไม้พุ่มรอเลื้อย มักเลื้อยพาดไปตามต้นไม้อื่น ๆ มีความสูงได้ประมาณ 1-3 เมตร ลำต้นมีลักษณะเกลี้ยง ต้นอ่อนเป็นสีเขียว 

ใบเป็นใบเดี่ยว ออกเรียงตรงข้ามกันเป็นคู่ ๆ ลักษณะของใบเป็นรูปใบหอก รูปรีแคบขอบขนาน ปลายใบและโคนใบแหลม ส่วนขอบใบเรียบ ใบมีขนาดกว้างประมาณ 2-3 เซนติเมตร และยาวประมาณ 7-9 เซนติเมตร แผ่นใบเป็นสีเขียวเข้ม ผิวใบเรียบ 

ดอกเป็นช่อกระจุกที่ปลายกิ่ง แต่ละช่อมีดอกประมาณ 3-6 ดอก กลีบดอกเป็นสีแดงส้ม โคนกลีบดอกเชื่อมติดกันเป็นหลอด ยาวประมาณ 3-4 เซนติเมตร ปลายแยกออกเป็น 2 ปาก คือ ปากล่างและปากบน ดอกหนึ่งมี 5 กลีบ กลีบดอกเป็นรูปทรงกระบอก ส่วนกลีบรองกลีบดอกนั้นเป็นสีเขียว ยาวเท่า ๆ กัน มีขนเป็นต่อมเหนียว ๆ อยู่โดยรอบ ดอกมีเกสรเพศผู้ 2 อัน ส่วนเกสรเพศเมียเกลี้ยงไม่มีขน ออกดอกในช่วงประมาณเดือนตุลาคมถึงเดือนมกราคม 

ผลเป็นผลแห้งและแตกได้ ลักษณะของผลเป็นรูปกลมยาวรี ยาวได้ประมาณ 0.5 เซนติเมตร ก้านสั้น ภายในผลมีเมล็ดประมาณ 4 เมล็ด