Syysmaitiainen on monivuotinen ruoho, jonka kukkavarsi kohoaa jopa 40 cm:n korkeudelle. Lehdet ovat maata vasten ruusukkeena.

Kukinto on keltainen mykerö, halkaisijaltaan 2–2,5 cm. Se muistuttaa voikukkaa. Syysmaitiainen kukkii heinäkuusta syyskuuhun. Kukinnan jälkeen kukinto muuttuu harmaaksi hahtuvapalloksi, joka koostuu siemenistä ja niiden "laskuvarjoista" eli sulkahaivenista, joiden avulla siemen voi lentää tuulen mukana pitkiäkin matkoja.

Syysmaitiainen kasvaa koko maassa. Kasvin koko ja ulkomuoto vaihtelevat paljon kasvupaikan mukaan. Etelän rehevillä mailla se on rehevä ja runsas, pohjoisilla tuntureilla pieni ja vaatimaton.

Jos löydät maitiaisen alkukesästä, se on todennäköisesti syysmaitiaisen sukulainen, kesämaitiainen.