У азоллы папоротниковидной стебель ветвится перисто, кроме того, он крупнее azolla caroliniana и достигает в длину 1-2,5 см, иногда вырастая и до десяти. Лист имеет тупую верхнюю долю с широкой кромкой (бесцветной), ее размеры 2,5х0,9-1,4 мм, цвет разнится от насыщенных красно-бурых оттенков до сине-зеленого, наличествуют одноклеточные ворсинки. Растет этот вид не так густо, как азолла каролинская, при этом концы побегов растут вверх над поверхностью воды, а не стелятся по ней.
