Nonsblom er en 5-30 cm lang, som regel ettårig plante med krypende til oppstigende stengel. Bladene er mellom 1 og 2.5 cm lange, motsatte, eggrunde med 3 nerver og brunsvarte kjertelpriker på undersiden.

Planten blomstrer i juni-september med teglsteinsrøde, sjelden fiolette eller blå, 5-tallige blomster med brede, helrandete 5-7 mm lange kronblader tett kanthårete av korte kjertelhår. Blomstene sitter enkeltvis på fine, bøyde blomsterskaft og åpner seg kun helt i solskinn, midt på dagen. Det norske artsnavnet dukket først opp i nyere tid og viser etter sigende til det gamle måltidsnavnet non, (engelsk: noon) siden blomsten lukker seg tidlig på ettermiddagen. Frukten er en 5 mm kapsel med 5 nerver og rundt 20 frø.

Nonsblom trives på næringsrik, leirholdig moldjord, og vi finner den typisk i åkerkanter, alvar, hager, veikanter, jordhauger og på havstrender. Planten finnes spredt nord til Trøndelag, men er vanligst på Østlandet, i områdene rundt Oslofjorden.