落叶小灌木，高30-40厘米，各部有长绢毛；茎多分枝，灰棕色。复叶具3或5小叶片稀只有1小叶，长2毫米，宽约0.5毫米，先端急尖，基部渐狭，全缘，中脉及侧脉不显；叶柄坚硬，长1-1.5毫米，宿存成刺状；托叶卵形，长1.5-2毫米。花单生于叶腋，直径约3毫米；花梗长3-5毫米；苞片卵形，长1毫米；萼筒漏斗状，萼片三角形，长约1.5毫米，先端锐尖；花瓣卵形，直径约1.5毫米，白色或淡粉红色；雄蕊花丝比花瓣短,着生在膨大花盘边上，内面密被绢毛；子房卵形，具1胚珠。瘦果长圆形，长2毫米，浅黄色，外有宿存萼筒。花期6-9月，果期8-10月。

极耐严寒、干旱和盐碱，在干旱年代生长极微弱，甚至可呈“假死”状态；如遇降水则可加快生长，且可正常开花结实。忌湿、涝，耐沙埋。绵刺分布区内气候干旱，雨量稀少，夏季酷热，冬季严寒。年平均温约7℃，绝对最高温可达40℃，绝对最低温达-32℃，全年日照在3000小时以上；年降水量50--150毫米，多集中在6--8月，但蒸发量要比降水量大得多。土壤为灰荒漠土及灰棕荒漠土。主要生长于具有薄层覆沙的沙砾质荒漠、山前洪积扇和山间谷地，常形成绵刺群落。对盐碱化土壤具有相当适应能力，在湖盆的边缘，盐爪爪群落的外围也能形成绵刺群落。

在自然条件下，绵刺很少结实，主要用分株法繁殖，即纵劈丛生的植株基部，分栽单独的植株。此外，绵刺的一部分小枝常倾斜或平卧地面，被沙土覆盖后，可长不定根，从而形成新的植株，便可移栽。可用种子或分蘖繁殖。

绵刺是一种珍贵的种质资源。园林中可与山石配植装饰岩石园或制作盆景，适用于华北、西北干旱地区居民点和风景区的绿化。

绵刺为中等饲用小灌木，一年四季为马所喜食。青绿时骆驼最喜食，牛、驴、羊等也喜食，而在休眠状态和冬春枯黄期，适口性降低。但长期在绵刺草场上放牧的家畜，则终年采食。绵刺草场是阿拉善东部和鄂尔多斯西北部家畜的主要放牧场，每年可为家畜提供一定数量的灌木饲料。