和名はヒヨドリが鳴く頃に花が咲くことに由来する。茎には曲った毛が密生し、林縁では茎が傾いたり、曲ったりすることが多い。葉は対生し、長さ10〜18cmの卵状長楕円形、不揃いな鋸歯縁。葉の両面に縮毛があり、葉裏には腺点が密にある。葉は通常は3裂しないが、フジバカマのように3裂する場合もたまに見られる。散房状に筒状の頭花を多数つける。頭花の小花は5個。総苞片は覆瓦状に、2列につく。痩果は白色の冠毛があり、長さ3mm。
　ヒヨドリバナは変異が多く、分類が難しい。葉の脈が黄色になり斑紋に見えるのはキンモンヒヨドリと呼ばれ、ビールス病に罹患したものである。葉の裏の腺点がないヒヨドリバナがまれにあり、ホシナシヒヨドリバナという。葉が3〜4個輪生するのはヨツバヒヨドリ。葉が4個輪生し、幅が狭いのはハコネヒヨドリ（ホソバヨツバヒヨドリ）という。類似種で葉が対生するのはサワヒヨドリ、フジバカマは葉が3裂し、葉に腺点がない。サケバヒヨドリは葉が3深裂してさらに粗く浅〜中裂し、葉に腺点がない。また、サワヒヨドリなどとの雑種もできやすい。