แตงหนูเป็นไม้เลื้อยล้มลุกปีเดียวหรือหลายปีหรือไม้เลื้อยกึ่งมีเนื้อไม้ มือจับไม่แยกแขนง ลำต้นเกือบเกลี้ยง ยาว ๐.๕-๕ ม. ลำต้นหนา ๑-๒ มม. มีขนปกคลุม

 ใบเดี่ยว เรียงสลับ รูปร่างไม่แน่นอน อาจเป็นรูปสามเหลี่ยม รูปไข่ รูปหัวใจ หรือรูปเงี่ยงใบหอก กว้าง ๓-๑๐ ซม. ยาว ๔-๑๖ ซม. ปลายแหลมถึงเรียวแหลมโคนตัด กลม หรือหยักลึกเป็นรูปหัวใจ แผ่นใบไม่แยกหรือแยกเป็นแฉกตื้นหรือแฉกลึก ๓ หรือ ๕ แฉก ขอบเรียบและหยักแหลมหรือหยักซี่ฟัน ด้านบนมีขนหยาบ หรือผิวสากเนื่องจากภายในใบมีผลึกหินปูนขนาดเล็ก ด้านล่างมีขนห่าง ๆ ส่วนใหญ่อยู่ตามเส้นใบ เส้นโคนใบ ๓-๕ เส้น เส้นใบย่อยแบบร่างแห เห็นเด่นชัดทั้ง ๒ ด้าน ก้านใบยาว ๑-๕ ซม. มีขนนุ่มหรือขนหยาบ ขนยาว ๐.๕-๒ มม.

 ดอกแยกเพศร่วมต้น สีเหลือง ช่อดอกเพศผู้แบบช่อกระจะ มักออกตามซอกใบเดียวกันกับดอกเพศเมียที่เจริญอยู่ก่อนแล้ว มี ๑-๓ ช่อ แต่ละช่อมี ๓-๒๕ ดอก ช่อดอกยาว ๒-๘ ซม. ก้านช่อยาว ๑.๕-๖ ซม. ดอกออกที่ส่วนปลายของช่อ ดอกเพศผู้ก้านดอกยาว ๒-๗ มม. ติดทน ฐานดอกเป็นหลอดรูประฆัง เส้นผ่านศูนย์กลาง ๑.๕-๒ มม. ด้านนอกมีขนหยาบเล็กน้อย คอหลอดดอกมีขนกลีบเลี้ยง ๕ กลีบ กางออกหรือโค้งออก รูปรีแคบหรือรูปแถบ ยาวประมาณ ๑ มม. มีขนเล็กน้อย กลีบดอก ๕ กลีบ ซ้อนเหลื่อมในดอกตูม รูปไข่กลับแกมรูปรี กว้าง ๒.๕-๓ มม. ยาว ๒-๔ มม. ปลายกลมหรือมนถึงเรียวแหลม มีขนหรือเป็นปุ่มเล็ก ๆ เกสรเพศผู้ ๓ เกสร ก้านชูอับเรณูยาว ๑-๑.๕ มม. โคนเชื่อมติดกันอยู่ที่คอหลอดฐานดอก ผิวเกลี้ยง อับเรณูรูปทรงรี ยาวประมาณ ๑ มม. แกนอับเรณูแคบ พูอับเรณูหันออกข้าง ตั้งตรง ยาวประมาณ ๑ มม. จานฐานดอกแยก รูปกลมแป้น เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ ๑ มม. ดอกเพศเมียมี ๑ หรือ ๒ ดอก เจริญก่อนดอกเพศผู้ ก้านดอกยาว ๐.๕-๓ ซม. กลีบเลี้ยงและกลีบดอกคล้ายของดอกเพศผู้ แต่กลีบดอกมีขนาดใหญ่กว่า ยาว ๔-๕ มม. มีเกสรเพศผู้เป็นหมัน ๓ เกสร รูปแถบ ยาวประมาณ ๑ มม. เกลี้ยง แทรกอยู่ที่หลอดฐานดอก จานฐานดอกรูปวงแหวน แยกออกจากหลอดฐานดอก สูงประมาณ ๑ มม. เกลี้ยง รังไข่อยู่ใต้วงกลีบ รูปทรงรี ยาว ๓-๕ มม. มีขนเล็กน้อย ค่อนข้างเกลี้ยง มี ๓ ช่อง แต่ละช่องมีออวุลจำนวนมาก หลอดฐานดอกตื้นก้านยอดเกสรเพศเมียยาวประมาณ ๒ มม. เกลี้ยง ยอดเกสรเพศเมียมี ๓ แฉก กางออกในแนวราบ แต่ละแฉกยาวประมาณ ๒ มม. ขอบมีขน ปลายแฉกหยักตื้น ๒ หยัก

 ผลแบบผลเปลือกเหนียว คล้ายผลมีเนื้อหนึ่งถึงหลายเมล็ด ออกตามซอกใบ ๑-๒ ผล มีรูปร่างไม่แน่นอนมีทั้งรูปทรงกลมหรือรูปทรงรี กว้างประมาณ ๑ ซม. ยาว ๑-๑.๕ ซม. โคนและปลายผลกลม หรือผลเป็นรูปทรงรีแคบ กว้างประมาณ ๐.๕ ซม. ยาว ๑.๕-๓ ซม. โคนและปลายผลเรียว ผิวเกือบเกลี้ยง ผนังผลเป็นเยื่อหรือคล้ายแผ่นหนัง อาจเห็นเมล็ดผ่านผนังผลแห้ง ผลสุกฉ่ำน้ำหรือมีเนื้อสีค่อนข้างเหลือง ก้านผลยาว ๐.๕-๕ ซม. เมื่อผลเป็นรูปทรงรีแคบก้านผลจะสั้น เมล็ดสีค่อนข้างขาว ทรงรูปไข่แคบ กว้าง ๑.๕-๓.๕ มม. ยาว ๓-๖ มม. หนาประมาณ ๑.๕ มม. แบนราบหรือค่อนข้างนูน ผิวทั้ง ๒ ด้านอาจเป็นหลุมหรือร่องเล็ก ๆ ขอบเมล็ดเป็นเหลี่ยมชัดเจน มี ๕-๓๕ เมล็ด

 แตงหนูมีเขตการกระจายพันธุ์ในประเทศไทยทางภาคเหนือ ภาคตะวันตกเฉียงใต้ และภาคใต้ พบตามพื้นที่โล่งหรือในที่ร่ม บริเวณที่ถูกรบกวน ชายป่า หรือริมทาง ในประเทศไทยพบ ๒ พันธุ์ แตกต่างกันที่ขนาดของเมล็ด var. marginata เมล็ดยาว ๒.๕-๔ มม. พบตั้งแต่ใกล้ระดับทะเลปานกลางถึงประมาณ ๑,๕๐๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมิถุนายนถึงธันวาคม และ var. penangense (C. B. Clarke) W. J. de Wilde et Duyfjes เมล็ดยาว ๔-๕ มม. พบบริเวณที่สูงจากระดับทะเลปานกลาง ๑๐๐-๘๕๐ ม. ออกดอกและเป็นผลเดือนมิถุนายนถึงกุมภาพันธ์ ในต่างประเทศพบที่ภาคตะวันออกของเมียนมา จีน ภูมิภาคอินโดจีน และภูมิภาคมาเลเซีย.