厚叶乌头，块根圆柱形，长达10厘米，粗约1厘米。
茎高23-95厘米，密被短柔毛，疏生1-2枚叶或无叶，不分枝或在花序之下生短分枝。
基生叶1-3枚，具长柄；
叶片近革质，近圆形，长7-10厘米，宽10-21厘米，基部深心形，三深裂至近基部处，深裂片互相覆压，中央深裂片宽倒梯形，三浅裂，浅裂片有粗齿，侧深裂片扇形，二裂至中部附近，两面变无毛；
叶柄粗壮，通常比叶片长2倍。
茎生叶小，具短柄。
总状花序长约为茎的1/2或更长，稀疏；
苞片小，下部的三裂，上部的披针形；
下部花梗长达2厘米，结果时长达4厘米，上部的渐变短；
小苞片生花梗中部附近，小，线状披针形；
萼片绿黄色，两面被伸展的柔毛，上萼片向上斜展，盔状船形，中部以上最宽（8-9毫米），下缘稍凹，长2.2-2.4厘米；
花瓣的爪长，疏被柔毛，唇小，微凹，距囊状，短，向后弯；
雄蕊无毛，花丝全缘；
心皮5，子房及花柱均密被硬毛。
蓇葖直，长2厘米；
种子宽3-3.5毫米，密生膜质鳞状翅。
10月开花。