북아메리카 동부 원산의 귀화식물이며 길가, 버려진 공한지, 바닷가 등에서 자라는 키 0.5~2m 정도의 한해살이풀이다. 줄기의 표면은 거칠고, 반점이 있다. 잎은 어긋나며, 넓은 삼각형, 난형이다. 잎끝은 뾰족하며 기부는 심장 모양, 3~5개의 열편으로 얕게 갈라지기도 하며 기부에서 갈라진 3개의 맥이 뚜렷하다. 잎의 길이는 6~15cm 정도이며, 가장자리에는 크기가 다른 톱니가 불규칙하게 나 있고, 잎자루가 길다. 꽃은 8~9월에 피는데 수꽃과 암꽃으로 구분되어 있고 한 개체에 두 종류 모두 달려 있는 암수한그루이다. 수꽃의 머리모양꽃은 줄기 위쪽, 암꽃의 머리모양꽃은 줄기 아래쪽에 달리며 원추꽃차례 모양으로 배열된다. 열매는 원통형, 난형, 아원형, 길이 2~2.5cm, 너비 1~1.8cm이고, 9~10월에 익는데 표면에 사마귀 같은 돌기가 있으며 갈고리 같은 가시가 빽빽하게 나 있다. 우리나라 전역 및 전 세계에 귀화하여 분포한다. 가시도꼬마리는 열매를 둘러싸고 있는 모인꽃싸개의 표면에 비늘처럼 생긴 털이 있는 반면, 도꼬마리는 옆으로 퍼지는 털이 있고, 큰도꼬마리는 털이 없고 샘점이 산재하는 특징으로 구분할 수 있다.