"Dirofilaria repens" è un nematode sottile e filiforme. La cuticola è esternamente di colore bianco con evidenti striature longitudinali e tenui striature trasversali. Le femmine adulte sono lunghe da 100 a 170 mm e larghe 4,6-6,5 millimetri; i maschi adulti sono lunghi 50–70 mm e larghi 3,7-0,45 mm. Queste dimensioni sono pertanto inferiori a quelle di "Dirofilaria immitis". L'estremità caudale del maschio è leggermente curva verso il lato ventrale. La coda è ottusa, con due ali laterali e papille peduncolate oblunghe. Le spicole sono disuguali nelle dimensioni: la spicola più grande è di 0,43 mm di lunghezza e ha una punta acuta, la spicola più piccola è notevolmente chitinizzata, lunga 0,175 millimetri e ha estremità caudale ottusa. Nelle femmine, la vulva si trova 1,84-1,92 mm dall'estremità cefalica ed è circondata da grandi labbra leggermente sporgenti. La coda ha una estremità ottusa e curva leggermente verso il lato ventrale.