植株幼嫩时呈绿色，多汁柔软，根茎短而直立，其叶片有不育叶和能育叶之分，两者呈现不同形态。孢子囊沿主脉两侧网眼着生。

由于水蕨属植物生长周期短至3-4个月，有性繁殖和无性繁殖均较为容易，因此被建议为蕨类植物研究中的模式植物，被誉为蕨类植物中的“拟南芥”，具有重要的科学研究价值；同时由于水蕨属植物对生境极为敏感，很容易伴随着湿地环境的污染或破坏而消失，因此2021年水蕨属所有种被列入了国家二级重点保护野生植物名录。