Bylina. Łodyga nitkowata, do 50 cm długości. Liście nitkowate, do 10 cm długości i 1 mm szerokości, zebrane po trzy w okółki oddalone od siebie o około 4 cm. Języczek liściowy duży, obejmujący łodygę. Kwiaty jednopłciowe, pojedyncze. Kwiat słupkowy z kubkowatym okwiatem. Słupków 4-5. Zalążnia dwa razy dłuższa od szyjki. Znamię tarczowate, wklęsłe. Owoce do 2,5 mm długości, skrzywiony, ze skrzydełkiem na grzbiecie.
Rośnie w słonych wodach. Kwitnie od wiosny do jesieni.

Uwaga: W 1864 roku Wellmann opublikował informację o nowym gatunku dla Pomorza - gruboszu wodnym Crassula aquatica koło Kołobrzegu. Autor wymienia też gatunki towarzyszące, m.in. grzybienie białe Nymphaea alba, grążel żółty Nuphar luteum, zamętnica błotna Zannichellia palustris. Pół wieku później (1911 (1912) w swoim przyczynku do flory Pomorza Tylnego Römer pisze o poszukiwaniach stanowiska grubosza wodnego w jeziorze Resko Przymorskie w okolicach Kołobrzegu. Wcześniej gatunek ten obserwował tu Graebner oraz Ascherson (1893 - 1894). Poszukiwania Römera (w latach 1898, 1899, 1901 i od roku 1904) nie przyniosły rezultatu. Stanowisko zanikło, prawdopodobnie na skutek wysokich poziomów wody.

Czerwona lista roślin; status NT - bliski zagrożenia