Die Hiobsträne ist eine einjährige Pflanze. Die festen Halme stehen aufrecht, sind 1–3 m hoch, verzweigt und weisen mehr als zehn Nodien auf. Die wechselständigen Stengelblätter besitzen glatte Blattscheiden, die kürzer als die Internodien sind. Die meist glatten bis leicht schuppigen, spitz zulaufenden, linealisch-lanzettlichen Blattspreiten sind 10–50(100) cm lang und 1,5–7 cm breit, die Mittelrippe ist verdickt, der Blattgrund abgerundet oder annähernd herzförmig, die Ränder rau, das Blatthäutchen (Ligula) ist 0,6–1,2 mm lang.
Die gestielten Blütenstände der Art sitzen büschelförmig zu mehreren gehäuft oder einzeln in den oberen Blattachseln. Jeder (zusammengesetzte) Blütenstand ist getrenntgeschlechtlich, im unteren, ährigen Teil weiblich und im oberen, traubigen männlich. Das bedeutet, dass die Hiobsträne einhäusig monözisch ist. Dabei umhüllt die Blattscheide des Deckblatts des Blütenstands die unteren, sitzenden weiblichen Ährchen vollständig, während die nicht ausdauernden, meist kurz gestielten männlichen aus einer Öffnung an der Spitze daraus hervorragen. Der weibliche Teil besteht nur aus einem sitzenden Ährchen (eigentlich drei aber zwei sind zu kleinen Stielchen reduziert) mit einer fertilen Blüte und einer reduzierten. Der Fruchtknoten trägt zwei lange, fedrige Narbenäste die durch die obere Öffnung herausragen, es können Staminodien vorkommen. Die männlichen, bis zweiblütigen Ährchen sitzen paarweise; weil es eines reduziert ist, nur meist die endständigen zu dritt, zusammen in einer bis etwa 4–5 cm langen Traube. Diese Ährchen sind elliptisch bis eiförmig und 6–9 mm lang. Die Hüllspelze ist vielnervig, die untere Hüllspelze ist gekielt und geflügelt, wobei die bewimperten Flügel 0,4–0,8 mm breit sind. Und die männlichen Blüten besitzen 3 Staubblätter, die Staubbeutel sind 4–5 mm lang. Es können auch reduzierte Pistillode vorkommen.
Zur Fruchtreife bleibt die Karyopse (Körnerfrucht) eingeschlossen von dem schlauchartigen Deckblatt und bildet mit diesem zusammen eine Scheinfrucht aus. Der Schlauch ist weißlich, bläulich oder grau-braun, gräulich bis schwärzlich gefärbt, er verhärtet sich bei der Wildform zur Fruchtreife. Die perlenartig wirkenden Scheinfrüchte sind die für die Art namensgebenden Tränen. Der Schlauch (Utriculus) ist eiförmig bis zylindrisch oder rundlich, gewöhnlich ledrig, glänzend, 7–11 mm lang und 6–10 mm breit, manchmal besitzt er einen endständigen Schnabel. Die durch den Schlauch eingehüllten weiblichen Blüten und Früchte sind kennzeichnend für die Gattung Coix.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 20, seltener 30.