毛果山麻杆为灌木或小乔木，高3-5米；小枝被灰白色微柔毛。叶膜质，阔卵形，长9-20厘米，宽8-20厘米，顶端渐尖或尾状渐尖，基部近截平状心形，边缘具疏生小腺齿，上面无毛，下面被微柔毛，基部具斑状腺体4个；基出脉3条；小托叶线状，长约3毫米，具疏毛；叶柄长8-10厘米，被微柔毛；托叶
披针形，长5-6毫米，疏生柔毛。雌雄异株，
雄花序穗状，长2-8厘米，1-3个生于小枝已落叶腋部，各部均密生短柔毛，花序梗短，苞片长三角形，长1-2毫米，雄花9-11朵簇生于苞腋，
花梗长1.5毫米，近顶部具关节；雌花序总状，顶生，长6-8厘米，各部均密生微柔毛，苞片披针形，长3-5毫米，小苞片长约2毫米；雄花：
花萼花蕾时球形，直径15毫米，
近无毛，萼片3枚；
雄蕊8枚；
雌花：萼片5-6枚，披针形，长2.5-3毫米，具柔毛，其中1枚基部具腺体；子房球形，被短绒毛，花柱3枚，线状，长6-8毫米，合生部分长约1毫米；花梗长2毫米。
蒴果近球形，直径约1厘米，果皮平坦，被短绒毛；种子扁卵状，长约7毫米，种皮具粗皱纹。花期4-8月。