Hvitkløver er en flerårig plante som blir mellom 10 og 40 cm høy. Stengelen er krypende og slår røtter ved leddene. Planten har derfor en meget effektiv spredningsmetode og et enkelt individ av hvitkløver kan dekke flere kvadratmeter. Bladene er trekoplete, noe som vil si at bladplaten vanligvis er tre småblader som er sammenvokst ved grunnen. Når bladene ofte får lysere tegninger gjør det dem lett gjenkjennelige. Blomsterhodene som vanligvis er hvite, men en sjelden gang rosa, sitter på alene på toppen av lange skaft. Man tenker kanskje på hvitkløveren som én blomst, men blomsterhodet er i virkeligheten sammensatt av mange blomster. Planten blomstrer mellom juni og september. Etter blomstringen blir blomsterhodet svartbrunt. Belgen er svært liten og inneholder kun tre eller fire frø.