细枝仙菜的藻体纤细，匍匐的基部从每个节部生出1~3枝假根，其末端膨大呈锥形，以此附着基质。藻体为规则双分枝，枝上部常有短的小分枝，特别出现在具生殖的藻体。主轴展开，常双叉分枝，枝顶尖稍内弯，也常常直生，枝等长，顶端的外缘有时为波形边缘，有时光滑。其生于低潮线下的礁盘内的珊瑚上或附生于其他藻体上。藻体高0.3~5 cm，纤细，匍匐的基部从每个节部生出1~3枝假根，往往由2~3个细胞组成，长度不一，其末端膨大呈锥形，以此附着基质。藻体为规则双分枝，枝上部常有短的小分枝，特别出现在具生殖的藻体。主轴展开，常双叉分枝，枝顶尖稍内弯，也常常直生，枝等长，顶端的外缘有时为波形边缘，有时光滑。节间透明，长为宽的1~3倍，越上越短；除四分孢子囊枝的节部外，都不膨大，仅节部具皮层，皮层带直径68~150 μm，高34~60 μm，细胞多层，大小不一，有的为多角形，8 μm × 9 μm，8 μm × 12 μm，14 μm × 12 μm等。节间长60~330 μm，直径92~132 μm，向上较短也较窄。皮层细胞的色素体为侧生片状，节间为纤维状，往往生于枝的外侧，也常集生。