刺轴榈是丛生灌木，高2-5米，直径3-7厘米，叶片辐射状深裂，圆肾形或3/4圆形，直径可达1米或更大，裂片楔形，裂至近基部，8-22片，当中的裂片长30-50厘米，宽约7厘米，其余裂片则稍狭，先端具啮蚀状小裂片；叶柄长70-100厘米，通常两侧具刺或中下部具刺。
刺轴榈的花序长60-100厘米或更长，具2-3个圆锥状的分枝花序，其上有5个小穗状花序或更多，有时在分枝花序的基部还出现第三次分枝，小穗轴长10-15厘米；佛焰苞管状，长约15厘米或更长，被红褐色的易脱落的糠秕，顶端多少撕裂状。花螺旋状排列于小穗轴的周围，无梗，2-3朵聚生于小穗轴的下部，上部的单生；花萼裂片3，裂至中部，花冠长于花萼1/3；雄蕊6，基部合生成环状；子房无毛。刺轴榈的果实球形或倒卵球形，直径7-9毫米，成熟时橙黄色至紫红色。果期5-6月。
