齿叶睡莲是多年水生草本植物；根状茎肥厚，匍匐。叶纸质，卵状圆形，直径15-26厘米，基部具深弯缺，裂片圆钝，近平行，边缘有弯缺三角状锐齿，上面无毛，干时有小点，下面带红色，密生柔毛、微柔毛或近无毛；叶柄长达50厘米，无毛。
花直径2-8厘米；花梗略和叶柄等长；萼片矩圆形，长5-8厘米；花瓣12-14，白色、红色或粉红色，矩圆形，长5-9厘米，先端圆钝，具5纵条纹；雄蕊花药先端不延长，外轮花瓣状，内轮不孕，花丝扩大，宽约2毫米；柱头具12-15辐射线，具棒状附属物。
浆果为凹下的卵形，长约5厘米，宽约4厘米，具部分宿存雄蕊；种子球形，两端较尖，中部有条纹，具假种皮。花期8-10月，果期9-11月。
