ชะพลูผลหนามเป็นไม้ล้มลุกหลายปี สูง ๔๐-๘๐ ซม. ลำต้นมีข้อโป่งพองเล็กน้อย มีรากค้ำออกจากโคนต้น ยอดอ่อนเกลี้ยง
ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปไข่หรือรูปหัวใจ สมมาตรหรือไม่สมมาตร กว้าง ๕-๑๔ ซม. ยาว ๗-๑๖ ซม. ปลายแหลมหรือเรียวแหลม โคนเว้ารูปหัวใจ รูปติ่งหูหรือเบี้ยว ขอบเป็นคลื่น แผ่นใบบางคล้ายกระดาษด้านบนสีเขียวอ่อน ด้านล่างสีเขียวนวล เส้นแขนงใบออกใกล้โคนใบข้างละ ๕-๗ เส้น ก้านใบยาว ๒-๓ ซม. หูใบหุ้มยอดอ่อนรูปรีแกมรูปขอบขนานหรือรูปใบหอกร่วงง่าย
ดอกสมบูรณ์เพศ ช่อดอกแบบช่อเชิงลดหรือช่อกระจะ รูปทรงกระบอก ยาว ๑๕-๓๐ ซม. ออกตรงข้ามใบที่ปลายยอดหรือบริเวณปลายยอด ตั้งตรง ก้านช่อดอกยาว ๕-๘ ซม. ดอกเรียงตัวห่างบนช่อ ไม่มีทั้งกลีบเลี้ยงและกลีบดอก ช่อดอกสีเขียวอ่อน แกนช่อดอกเกลี้ยง ดอกค่อนข้างเล็ก สีเขียวอมเหลือง มีใบประดับ ๖ ใบ รูปไข่หรือรูปไข่แกมขอบขนาน ก้านดอกยาว ๐.๕-๑ มม. หรือไม่มีก้าน เกสรเพศผู้ ๖ เกสร รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ รูปทรงรีหรือค่อนข้างกลม มี ๑ช่อง ออวุล ๑ เม็ด ยอดเกสรเพศเมียรูปดาว มี ๓-๔ แฉก
ผลแบบผนังผลชั้นในแข็ง รูปทรงค่อนข้างกลม เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๕ มม. ช่อผลรูปทรงกระบอก กว้าง ๑-๒ ซม. ยาว ๔-๘ ซม. ก้านช่อผลยาว ๗-๑๒ ซม. ก้านผลยาว ๑-๓ มม. ผลมีขนแข็งรูปหัวลูกศร ยาว ๒-๕ มม. มี ๑ เมล็ด
ชะพลูผลหนามมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคใต้ พบบริเวณป่าดิบชื้น ที่สูงจากระดับทะเลประมาณ ๒๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมิถุนายนถึงกันยายน ในต่างประเทศพบที่จีน ภูมิภาคอินโดจีน และภูมิภาคมาเลเซีย.