Амброзія полинолиста за своїм зовнішнім виглядом вона дуже нагадує полин звичайний або коноплю. При наявності сприятливих умов існування може досягати до двох метрів у висоту. Стебло рослини злегка незграбне, з невеликими, але досить глибокими борозенками, злегка опушене.
