เครือพัดสามเป็นไม้เถาเนื้อแข็ง ยาว ๒-๒๐ ม. กิ่งก้านรูปทรงกระบอก มีสันตามยาว มีขนสั้นนุ่มประปราย มือพันปลายแยกเป็น ๓-๕ แฉก ออกตรงข้ามกับใบ
ใบประกอบแบบนิ้วมือ เรียงเวียนมีใบย่อย ๓ ใบ รูปไข่ กว้าง ๑-๔.๕ ซม. ยาว ๑.๕-๘.๕ ซม. ปลายแหลมหรือมน โคนมน ขอบหยักซี่ฟัน แต่ละข้างมี ๘-๑๑ หยัก เส้นแขนงใบข้างละ ๗-๘ เส้น เส้นใบย่อยเห็นไม่ชัด ก้านใบยาว ๒.๕-๖ ซม. ก้านใบย่อยใบกลางยาว๐.๕-๒.๕ ซม. ก้านใบย่อยด้านข้างยาว ๔-๘ มม. มีขนยาวประปราย
ช่อดอกแบบช่อกระจุกซ้อนเชิงประกอบ ออกที่ซอกใบ ก้านช่อดอกยาว ๒-๗.๕ ซม. มีขนยาวประปรายก้านดอกยาว ๑-๓ มม. มีขนสั้นนุ่ม ดอกเล็ก สีเขียวหรือสีเหลือง ดอกตูมรูปไข่ ยาว ๑-๒ มม. ปลายมนกลีบเลี้ยง ๔ กลีบ โคนเชื่อมติดกันเป็นรูปถ้วย ขอบเรียบหรือเป็นคลื่น มีขนยาวประปราย กลีบดอก ๔ กลีบ รูปรี กว้างประมาณ ๑ มม. ยาว ๑-๒ มม. ผิวเป็นตุ่มเล็ก ๆ เกสรเพศผู้ ๔ เกสร ติดตรงกับกลีบดอก ก้านชูอับเรณูสั้น อับเรณูรูปไข่ แตกตามยาว จานฐานดอกเป็นลอน ๔ ลอนหรือเป็นคลื่น เชื่อมติดกับโคนรังไข่ รังไข่อยู่เหนือวงกลีบ มี ๒ ช่อง แต่ละช่องมีออวุล ๒ เม็ด ก้านยอดเกสรเพศเมียเรียว ยอดเกสรเพศเมียเป็นตุ่ม
ผลแบบผลมีเนื้อหนึ่งถึงหลายเมล็ด รูปทรงกลมหรือแป้น เส้นผ่านศูนย์กลาง ๗-๘ มม. สุกสีดำ เมล็ดรูปสามเหลี่ยม ปลายมน มี ๒-๓ เมล็ด
เครือพัดสามมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือและภาคใต้ พบขึ้นตามไหล่เขาตามโขดหินหรือริมนํ้า ที่สูงจากระดับนํ้าทะเล ๕๐๐-๑,๐๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมิถุนายนถึงธันวาคม ในต่างประเทศพบที่อินเดีย เนปาล บังกลาเทศ จีนตอนใต้ภูมิภาคอินโดจีน มาเลเซีย และอินโดนีเซีย.