鸡血藤的形态特征如下：
茎部
茎呈圆柱形，表面灰褐色，粗糙，栓皮鳞片状，皮孔椭圆形，纵向开裂。质坚硬。断面皮部外侧淡黄色，内侧分泌物呈黑褐色；木部淡黄色，导管孔洞状，放射状排列呈轮状；髓部小。气微，味微涩。以藤茎粗壮、有棕黑色树脂物者为佳。
切面特征
药用鸡血藤为椭圆形、长矩圆形或不规则的斜切片，厚0.3~1cm。栓皮灰棕色，有的可见灰白色斑，栓皮脱落处显红棕色。切面木部红棕色或棕色，导管孔多数；韧皮部有树脂状分泌物呈红棕色至黑棕色，与木部相间排列呈3~8个偏心性半圆形环；骨部偏向一侧。质坚硬。气微，味涩。
颜色与纹理
鸡血藤的特别之处在于其茎内部含有一种别的豆科植物所没有的物质，当茎被切断后，其木质部就立即出现淡红棕色，不久慢慢变成鲜红色汁液流出来，很像鸡血，因此得名。茎的横切面暗紫色，有灰白色皮孔，主根黄褐色。
叶部
叶纸质，椭圆形或卵状椭圆形，长6~13厘米，宽3~6厘米，先端骤狭短急尖或渐尖，基部阔楔形或圆钝，全缘或有疏离的胼胝质小齿，侧脉每边7~10条，干后两面近同色，下面具密被极细的白腺点。
花与果实
单性同株花。聚合果近球形，8~9月采收。
综上所述，鸡血藤的形态特征包括灰褐色的茎，灰白色的栓皮，红棕色至黑棕色的树脂状分泌物，以及切面可见的红棕色木部和偏心性半圆形环的韧皮部。其叶为椭圆形或卵状椭圆形，花为单性同株，果实为近球形的聚合果。