牛毛藓科植物体直立，小形，疏或密丛生，土生或石生。茎单一或分枝，基部具假根，多具中轴。叶二列或多列密生茎上，多为披针形，先端渐尖或具毛尖，稀基部鞘状；中肋粗壮，终止于叶尖或突出，多数具主细胞及副细胞，
厚壁细胞背部多于腹部；叶细胞小，平滑，方形、短方形、长方形到线形，角细胞不分化。
雌雄同株或异株。生殖苞顶生，具线形配丝。苞叶与茎叶同形，仅较大，具长毛尖。蒴柄直立，仅少数弯曲。孢蒴有时隐没于苞叶之中或突出，近于球形，一般多具长蒴柄而伸出，呈短圆柱形，直立，倾立或略弯曲，对称或不对称，少数孢蒴具肋状突起；齿片16条，2裂至基部或不完全2裂，具纵条纹或疣，稀平滑；蒴盖圆锥形或具长喙状尖头；蒴帽兜形。