体は中央後方で幅広く、前後に細まるが、おおよそ円柱形で多少とも腹背に扁平。おおよそ茶褐色で栗色の縦線模様がある。背面の表面には小さなこぶ状の突起が多い。体は細かい体環に分かれているが、実際の体節はその数個分である。第二節から五節までと八節目の背面に丸く突き出た眼が一対ずつある。後方側面に耳状の突起がある。吸盤は前端と後端にあり、後端のそれがずっと大きい。口の中の顎には細かな歯がある。肛門は後方の吸盤の背面にある。
習性.
晴天時には地上の落葉の下などに潜伏してじっとしているが、大型動物が接近すると表に出て、あるいは草に登って体を長く伸ばして直立し、その先端をあちこち振り回すように動かす。動物の接近は吸盤の周囲にある器官で二酸化炭素や熱（体温）などによって感知するものとされる。
動物に触れるとすぐにとりつき、前後の吸盤でシャクトリムシのように移動し、皮膚の柔らかいところにとりついて吸血を始める。一般には、シカやイノシシが主な宿主とされている。他にツキノワグマ、ノウサギ、タヌキ、ニホンカモシカ、ニホンザルなども吸血されることが確認されており、ヤマドリやキジが吸血対象となった例も確認されている。
満腹になると動物からはなれて地上に落ち、落ち葉の下などに隠れる。往々に吸血後に脱皮、産卵する。
木の上から落ちてくること.
ヤマビルは「木に登って通りすがりの獲物にくっついてくる」あるいは「樹上から獲物をめがけて落ちてくる」とはよくいわれる話で、さらには「樹上で狙いをつけると体を大きく降って飛びついてくる」と言った話も聞かれるものであるが、どうやら全て根拠のないものであるらしい。上記のようにヤマビルは地表かその近くに潜んで獲物を待ち、足を這い上ってくるもののようである。
生活史.
生育環境.
一般には山地の森林に生息し、特に湿潤な、渓流沿いのコケの多いところなどに多数見られることがある。地理分布としては広いが、各地での生息域は狭く限られており、どこにでも見られるものではなかった。
しかしそれ以上に、吸血対象となる大型ほ乳類の生息域に依存していて、ときには、開けたところやちょっとした藪でも遭遇することがある。人里ではあるが、奈良公園の春日神社などには多く、ときおり藪に潜り込んだカップルが血を流しながら慌てて飛び出すのが見られたという。