Mesimarja on matala monivuotinen, piikitön ja rönsytön ruoho, jonka versot kuihtuvat joka syksy. Varsi on pysty, noin 10–25 cm:n korkuinen, lehdet kolmisormiset ja sahalaitaiset, aurinkoisilla kasvupaikoilla usein väriltään punertavat. Mesimarja kukkii kesä–heinäkuussa ja roosanpunaisia kukkia on tavallisesti yksi tai kaksi versoa kohden. Kukat ovat 1,5–2,5 cm leveät, pitkäperäiset ja pystyt, terälehtiä on yleensä 5–9 kukkaa kohden. Hedelmä on useimmiten rubiininpunainen (punamusta–ruskeanpunainen) tai vihertävä, aromaattinen ja mehevä kerrannaisluumarja. Se koostuu noin 15–35 yhteen kasvaneesta luumarjasta.