Der Schwammkürbis ist wie alle Vertreter der Gattung Luffa eine bis zu 15 Meter lang werdende, niederliegende oder aufsteigende Kletterpflanze. Die Sprossachse ist fünfkantig und leicht behaart. Die 1–15 Zentimeter lang gestielten Blätter sind groß (bis 18 cm × 23 cm), leicht bis tief gelappt und besitzen weiße bis silbrige Flecken in den Nervenverzweigungen. Die Ranken sind drei- bis fünffach geteilt.
Die männlichen Blüten stehen in Trauben mit 7 bis 32 langen, fein behaarten Blütenstandsstielen. Die Blütenstiele sind drei bis zwölf Millimeter lang, ebenfalls fein behaart. Die Tragblätter sind mit den Blütenstielen verwachsen, spatelförmig, drüsig und zwei bis sechs Millimeter lang. Die Blütenröhre ist fein behaart und drei bis sieben Millimeter lang. Die Kelchzipfel sind 9–14 Millimeter lang, dreieckig, zugespitzt und manchmal drüsig. Die Blütenkrone ist kräftig gelb, die Kronblätter 2–4,5 Zentimeter lang und 1–3,5 Zentimeter breit. Meist sind fünf Staubblätter vorhanden, selten drei.
Die weiblichen Blüten stehen einzeln an einem 2,5–14,5 Zentimeter langen Blütenstiel. Der Fruchtknoten ist 20–40 Millimeter lang und zwei bis sieben Millimeter breit, zylindrisch und dicht behaart. Die Krone entspricht jener der männlichen Blüten.
Die Frucht ist (6–35) cm × (2,5–6) cm groß. Kultivierte Exemplare haben eine durchschnittliche Länge von 60 bis 80 Zentimetern. Größere Exemplare sind je nach Anbaugebiet, bei Vorhandensein von mineralisch reichhaltigen Böden, möglich. Die Form ist ellipsoidisch bis zylindrisch. Die Samen sind (10–15) mm × (6–11) mm × (2–3) mm groß, breit elliptisch, an den Enden abgerundet, flach, und mit schmalem, geflügeltem Rand. Die Oberfläche ist mattschwarz und glatt.
Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 26.
