单羽苏铁为低矮灌木，主干不明显，叶痕宿存。鳞叶披针形，长4.5~7cm，宽1.5~2 cm，羽叶长(1)1.5~2.5m，叶柄长0.2~1m，刺19~39对，长约0.3 cm，刺间距1.5~4 cm，羽片18~81对，中部羽片条形，长17~40cm，宽(1.2)1.6~2.5 cm，深绿色，有光泽，纸质至薄革质，先端渐尖，中脉长1~1.4 cm，宽达1~1.2 cm，顶端近截状，外面被锈色柔毛。大孢子叶两面隆起。小孢子叶球狭长圆柱形，长15~21 cm，直径2~4 cm，小孢子叶楔形，长16 cm，顶片近菱形至卵形，长3.5~6 cm，宽3~5cm，边缘篦齿状深裂，两侧具5~11对侧裂片，裂片长1~2 cm，顶裂片钻形至三角状披针形，有时具浅齿，大孢子叶柄部被毛，胚珠2~5枚。种子为椭圆形，长2.5~2.7，直径2cm。
