דמסון רב-זרעים הוא צמח-מים חד-שנתי או רב-שנתי עשבוני. העלים מסורגים, בעלי טרף צר נישאים על פטוטרות, ערוכים בשושנות. העלים דמויי לב, שפתם תמימה. בעלים בעלי טרף צר ומעט עורקים.
הצמח נדיר מאוד, פורח בין במאי ויוני בבתי גידול לחים: בתעלות ובריכות ובשטחים שהיו מוצפים. הפרחים דו-מיניים, ערוכים בסוככים. עלי הכותרת ארוכים בהרבה מהגביע.
עלי הגביע אינם נשירים ועלי הכותרת נשירים. מספר האבקנים 6.
במבט חיצוני כמעט ואין הבדל בין דמסון רב-זרעים, לבין דמסון כוכבני חוץ ממאפיין מוחלט אחד : מספר הזרעים בכל אחת מקרנות הפרי . בדמסון כוכבני 2 זרעים ובדמסון ברב-זרעים 3 זרעים ויותר .הצמח נדיר בשל היעלמותם של מקווי המים בישראל וכן משום זיהום הנחלים במישור החוף. הצמח גדל רק במספר מועט של אתרי מים בישראל בעיקר בגולן.