扫帚沙参，茎通常多支发自一条根上，高25-50厘米，常有细弱分枝，加之叶较密集，因此体态为扫帚状，密被短毛至无毛。
基生叶卵圆形，基部圆钝；
茎生叶无柄，针状至长椭圆状条形，长至6厘米，宽至5毫米，全缘或疏生尖锯齿，无毛或被短刚毛。
花序分枝纤细，几乎垂直上升，组成狭圆锥花序，极少无花序分枝，仅数朵花集成假总状花序。
花梗纤细；
花萼无毛，筒部矩圆状倒卵形，裂片钻状，长3-4毫米，全缘或有1-2对瘤状小齿；
花冠钟状，蓝色或紫蓝色，长10-13毫米，裂片卵状三角形，长3-3.5毫米；
花盘筒状，长1-1.5毫米，无毛或有疏毛；
花柱比花冠稍短。
蒴果椭圆状至长椭圆状，长4-8毫米，直径2-3.5毫米。
种子椭圆状，棕黄色，稍扁，有条带翅的棱，长1毫米。
花期7-9月，果期9月。
