Многолетнее травянистое двудомное, вьющееся растение с длинным, до 10 м, и более тонким, полым, четырехгранным стеблем и острыми крючковатыми шипиками. Листья супротивные, простые, трех-, пятилопастные, длинночерешковые, верхние очередные, постепенно к верху становятся цельнокрайними, с прилистниками. Цветки однополые, двудомные, в пазушных соцветиях. Мужские желтовато-зеленые цветки на тонких цветоножках, поникшие, расположенные пазушными, верхушечными висячими метелками, женские - зеленые цветки на очень коротких цветоножках, по 2 в пазухах, крупнее прицветников, собраны в головки, вырастающие во время созревания в шишки, расположенные одиночно или кистями. Плоды – округлый односемянный орешек. Цветет в начале и середине лета.

Травянистое двудомное однолетнее растение высотой до 2-3 м. Женские растения обычно выше и более развиты, чем мужские. Листья черешковые, 5-7-пальчатораздельные, лучисто расходящиеся из общего центра; отдельные дольки удлиненно-ланцетовидные, пилообразно-зубчатые. Растение цветет в летних месяцах. Мужские растения, в практике называемые "конопля посконная", отцветают и созревают на несколько недель раньше. Женские растения, называемые "матерками", более высокие и созревают позднее. Мужские цветки собраны в богатые, сложные метельчатые соцветия, имеют пять белых листиков околоцветника и пять повисших тычинок. Женские цветки - мелкие, сидящие в пазухах листьев, с чашеобразным околоцветником с одним листиком, который объемлет единственную завязь с яичком. Плоды - семянки, скрытые в оболочке, которая образовывается из особого затвердевшего прицветника.