È una pianta annuale, provvista di fusto lungo fino a 1,50 m, a volte ancorata al fondo, ma più sovente galleggiante sull’acqua. Il fusto ha lunghe radici verdi, opposte, che adempiono alla funzione di foglie sommerse; all’altra estremità termina in una rosetta di foglie, molto decorative, che galleggiano sulla superficie dell’acqua. I lembi hanno la forma di rombi dentati sui margini anteriori; sono di color verde scuro, ricoperti di peli bruni, e hanno consistenza coriacea. I piccioli sono rigonfi, soprattutto nel periodo della fioritura e della fruttificazione : contengono infatti un tessuto aerifero e servono da galleggianti, sorreggendo in superficie tutta la pianta con i suoi pesanti frutti. La fioritura avviene da giugno ad agosto. I fiori appaiono all’ascella delle foglie della rosetta e si ergono al di sopra dell’acqua su lunghi peduncoli. Sono isolati e presentano una simmetria a quattro; i petali bianchi cadono al momento della fioritura. Durante la fruttificazione il calice prende una consistenza cornea. Il frutto è una noce monocarpica a forma di trottola con 2-4 robuste spine laterali, simili a corni. Tali frutti, a maturità, si piegano sotto il pelo dell’acqua finché, staccatisi dallo stelo, cadono sul fondo. In primavera origineranno un lungo cotiledone che porterà il fusticino e la radice. Quest’ultima è, all’inizio, orientata verso l’alto, poi si ripiega a poco a poco verso il suolo, cui resta ancorata grazie alle spine di cui era provvisto il frutto. Dopo un certo tempo, il vecchio frutto finisce con lo staccarsi dalla pianta che, a partire dal mese di maggio, galleggia alla superficie. In questo momento i vecchi gusci neri vengono in gran numero spinti verso riva. La castagna d’acqua vive nelle acque stagnanti abbastanza basse e con il fondo ricoperto di fango. È assai comune in tutta l’Europa temperata; si trova anche in Asia fino in Cina e deve essere stata diffusa in America dove oggi è presente solo come fossile. Quando incontra favorevoli condizioni di vita, diviene infestante e può trasformare la superficie di uno stagno in una specie di prato verdeggiante. La mandorla del seme è bianca, farinosa e nutriente. Essa contiene, in notevoli dosi, proteine, amido, grassi. Perciò è stata apprezzata come nutrimento fin dal neolitico, come testimoniano i resti di gusci ritrovati nei siti preistorici delle città lacustri. Ai nostri giorni il frutto rimane come cibo popolare, il cui consumo è legato a certe tipiche tradizioni regionali. Si può mangiare crudo, arrostito, bollito; si può ricavarne farina. L’unico inconveniente è il fatto che le sue spine sono pungenti e molto solide. In India, in Giappone, nell’Africa del Sud, nell’isola di Ceylon, viene coltivato, raccolto e venduto. In India, ad esempio, viene chiamato «singara». In certi paesi è utilizzato come nutrimento per i maiali ; altrove se ne fabbricano oggetti decorativi, collane, braccialetti; nella Francia occidentale se ne facevano rosari.
