Der Schlangen-Knöterich ist eine ausdauernde krautige Pflanze, die Wuchshöhen von 20 bis über 100 cm erreicht, mit aufrechten, unverzweigten Stängeln. Das kräftige Rhizom ist s-förmig, schlangenartig gewunden, davon leitet sich auch der deutsche Trivialname ab. Die ganzrandige bis ausgeschweifte oder seichtbuchtige, spitze bis zugespitzte, seltener stumpfe, fast kahle Blattspreite der gestielten Grundblätter ist eiförmig bis -lanzettlich und wird bis über 15 cm lang. Der Blattstiel ist geflügelt. Die Oberseite der Laubblätter ist dunkelgrün, die Unterseite bläulichgrün. Die eilanzettlichen Stängelblätter sind sitzend bis gestielt. Die Blätter sitzen jeweils an einer Ochrea.
Die rosafarbenen Blüten sind 4 bis 5 mm lang und stehen in dichten, endständigen, zylindrischen Scheinähren, die etwa 3,5 bis 7 cm lang werden. Es stehen jeweils ein- bis zwei Blüten an einem Deckblatt. Die gestielte, zwittrige Blüte mit einfacher Blütenhülle besitzt acht Staubblätter und einen oberständigen Fruchtknoten mit drei Griffeln. Die kleinen, braunen und glatten Nussfrüchte im beständigen Perianth sind eiförmig sowie dreikantig.
Der Schlangenknöterich blüht etwa von Mai bis Juli. Fruchtreife ist von August bis September.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 48, seltener 44 oder 46.
