Tuvad, perenn, 3–8 dm hög dioik ört. Slank, upprätt stjälk som i toppen har en långsträckt, uppåtriktat grenad blomställning med rödaktiga, vindpollinerade blommor. Både stjälkblad och rosettblad är pil- eller spjutlika, dvs långsträckta, mer eller mindre spetsiga, och har bakåtriktade flikar vid basen (kan vara otydliga). Blad med frisk, syrlig smak. Hylleblad hos honexemplar (de hjärtformade blad som omger nöten) 3,3–5 mm långa.
Ängssyra förekommer i många habitat. Den är både en kulturföljare på ängsmarker, vägrenar etc, och helt vild i lövskog, på stränder, frodiga marker i fjällen etc.
Förväxlingsrisk:
Stor ängssyra (Rumex thyrsiflorus) (Götaland och Svealand) liknar subsp. acetosa var. acetosa men är styvare, oftast högre med tätare topp, och har mycket långa, matt grågröna blad. Hyllebladen är endast 2,5–3,5 mm långa.
Bergsyra (R. acetosella) har proportionellt sett längre blomställning, men är mindre, slankare och vekare än de flesta ängssyror, och kan lätt förväxlas med subsp. acetosa var serpentinicola. Bladen varierar mycket men flikarna vid rosettbladens bas är oftast karaktäristiska: linjära och riktade rakt utåt (likt parerstänger på en kniv). Hos vissa former kan de dock saknas. Båda dessa syror smakar surt.
Skräppor (Rumex sect. Rumex) har kilformad eller hjärtlik bladbas utan spetsiga flikar, och är oftast kraftigare.
Det finns även andra växter med pillika blad, t.ex. vissa korsblommiga (fam. Brassicaceae), men dessa har skyltande blommor, frukter av annan typ, och smakar ej surt.
Variation
Den allmänna subsp. acetosa var. acetosa (vanlig ängssyra) har tydligt pillika rosettblad, dvs med rätt vassa, långt triangulära, bakåtriktade flikar vid basen. Den i fjällen och dess närhet allmänna subsp. lapponicus (lappsyra) har mer spjutlika rosettblad, dvs med kortare, ibland otydliga, flikar. En från några platser rapporterad kalkgynnad våtmarksform, subsp. acetosa var. fontanopaludosus (källängssyra) har blad som inte avviker mycket från var. acetosa. Den på serpentinberggrund i fjällen och dess närhet förekommande subsp. acetosa var. serpentinicola (smal ängssyra) liknar mycket bergsyra. Den är dvärgvuxen (2–3 dm) och har mycket smala blad med nedvikt kant.