Gjøkesyre er en lav, krypende plante med tynne jordstengler. Den danner ofte store tepper på plasser hvor den trives godt. Bladene er kløverliknende og lysegrønne med spredte hår. Bladstilken er rødaktig, og småbladene folder seg sammen ved regnvær og om kvelden.

Bladene smaker syrlig (derav navnet) og ble tidligere brukt i salater.

Gjøkesyre blomstrer i april-juni med hvite til bleklilla, klokkeformede blomster med lilla eller purpurfargede årer. Blomstene sitter enkeltvis og er halvt nikkende. De fleste frøene produseres av såkalte kleistogame, kroneløse blomster utover sommeren. Kleistogame blomster åpner seg ikke og forblir lukket, og pollineringen som finner sted er selvpollinering. Slike blomster opptrer som regel sammen med plantens normale blomster, men er mindre og uanselige.

Planten vokser i skoger og på skyggefulle steder, gjerne på humusrik jord. Gjøkesyre er vanlig nord til Troms fylke.