กระเทียมเถาเป็นไม้เถาเนื้อแข็ง เลื้อยไปได้ไกลถึง ๑๐ ม. กิ่งอ่อนเป็นสี่เหลี่ยม สีเขียว ปลายกิ่งมีมือจับ กิ่งแก่กลม สี เทาอมน้ำตาล มีช่องอากาศกระจัดกระจายทั่วไป ใบประกอบแบบขนนกปลายคู่ เรียงตรงข้าม ก้านใบ ประกอบยาว ๑-๑.๕ ซม. มีใบย่อย ๒ ใบ เรียงตรงข้ามกันที่ ปลายก้านใบประกอบ รูปรีหรือรูปไข่ กว้าง ๒-๔ ซม. ยาว ๕-๙ ซม. ปลายแหลมมน โคนสอบ เส้นโคนใบ ๑ คู่ ขอบเรียบและเป็นคลื่นห่าง ๆ เล็กน้อย แผ่นใบด้านบนสีเขียวเข้ม ก้านใบย่อย ยาว ๐.๘-๑.๒ ซม.
ช่อดอกแบบช่อแยกแขนง ออกตามง่ามช่อใบ ยาว ๓-๖ ซม. ช่อย่อยแบบช่อกระจุก มีดอกจำนวนมาก เมื่อดอกบานเต็มที่พร้อมกันช่อดอกจะดูแน่นเป็นพวง สีม่วงหรือชมพูอมม่วง ต่อมาสีจะซีดลงจนเกือบเป็นสีขาวหรือชมพูอ่อน ก้านดอกยาว ๐.๘-๑.๒ ซม. กลีบเลี้ยง ๕ กลีบ ยาว ๔-๕ มม. ติดกันคล้ายรูประฆัง ขอบกลีบด้านบนมันเป็นคลื่นเล็กน้อยกลีบดอก ๕ กลีบ ยาว ๔-๖ ซม. ติดกันคล้ายรูปกรวย เมื่อดอกบานเต็มที่กว้าง ๓.๕.๕ ซม. ปลายแยกเป็น ๒ ส่วน ส่วนบนมีกลีบใหญ่เป็นแผ่นกลม ๒ กลีบ ส่วนล่างมีกลีบย่น ขนาดเล็กกว่าเล็กน้อยจำนวน ๓ กลีบ รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก ยอดเกสรเพศเมียเป็น ๒ พู
ฝักแบน รูปขอบขนาน กว้าง ๑.๒-๑.๕ ซม. ยาว ๑๔-๒๐ ซม. ปลายแหลม ฝักแก่จะแตกออกตามรอยประสานทั้ง ๒ ด้าน ที่กึ่งกลางผนังของฝักมีสันเป็นแนวเส้นตรงจากปลายไปสู่โคน มีเมล็ดจำนวนมาก แบน ด้านข้างมีปีกบางใสทั้ง ๒ ด้าน ขนาดของเมล็ดรวมทั้งปีกกว้าง ๑.๑-๑.๔ ซม. ยาว ๓-๔ ซม.
กระเทียมเถาเป็นพรรณไม้ต่างประเทศ มีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศเม็กซิโกจนถึงบราซิล นำมาปลูกในประเทศไทยเป็นไม้ประดับตามรั้วบ้าน ออกดอกดกเพียงปีละครั้งประมาณเดือนพฤศจิกายนจนถึงกุมภาพันธ์ ส่วนต่าง ๆ ของ ต้นโดยเฉพาะใบเมื่อนำมาขยี้ดมจะมีกลิ่นฉุนคล้ายกลิ่นกระเทียม