Morfologia Spermogonia występujące wiosną na liściach niektórych roślin zielnych, sosny i modrzewia mają postać drobnych, żółtawych i słabo widocznych uwypukleń tworzących niewielkie skupiska. Pomarańczowe ecja pojawiają się nieco później, mają wielkość 0,5–1,5 mm i zredukowaną ścianę. Tworzą luźne skupiska wokół których powstaje żółta plama, później brunatniejąca. U młodych sosen dodatkowo porażenie powoduje wykrzywienie pędów i chorobę o nazwie skrętak sosny. Kuliste lub elipsoidalne ecjospory mają rozmiar 15–23 μm i powierzchnię gęsto brodawkowaną.
W rozwijających się na liściach topoli urediniach powstają eliptyczne urediniospory o rozmiarach 5–25 × 11–18 μm i powierzchni luźno pokrytej drobnymi kolcami. Teliospory powstają pod epidermą. Mają rozmiar 22–60 × 7–12 μm.
Głównymi gatunkami wywołującymi rdzę topoli w Europie są: Melampsora allii-populina, Melampsora laricis-populina, Melampsora medusae i Melampsora populnea. Różnią się od siebie cechami morfologicznymi, mikroskopowymi, oraz gatunkami żywicieli. Różnice morfologiczne i mikroskopowe: Melampsora populnea ma urediniospory o długości do 23 μm, telia powstają na dolnej stronie liści topoli. Melampsora allii-populina. Jej urediniospory mają długość do 40 μm i na szczycie bardzo cienką ścianę.