De Melksteelmycena heeft een hoedje van ongveer 1-2.5 cn, eerst klokvormig dan halfbolvormig met een droog, soms iets berijpt oppervlak. De kleur varieert van vrijwel wit tot (donker) grijsbruin tot bijna zwart, vaak bleker naar de rand en doorschijnend gestreept, verblekend bij uitdroging (hygrofaan). Lamellen smal aangehecht, al dan niet met een aflopend tandje; wittig. Steel 300-70 x 1-2 mm, veel langer dan de hoeddiameter, hol en gevuld met wit melksap, het oppervlak heeft min of meer dezelfde kleur als de hoed en is fijn berijpt. Geur radijsachtig. Sporenfiguur wit.