长尾叶当归，多年生草本。
根圆柱形，肉质，粗壮，棕黄色至棕褐色，长10-20厘米，粗1.5-2.5厘米，下部多有分枝。
茎高60-100 (-150) 厘米，有细纵沟纹，光滑无毛，偶有稀疏短毛，中空、空洞小。
基生叶和茎生叶均为一至二回羽状复叶，三角状卵形，长15-18 (-25) 厘米，宽13-15 (-22) 厘米，叶柄长9-15 (-20) 厘米，下部膨大成开口的膜质鞘，长4-6厘米，宽达1厘米，膜质，无毛，向外开展；
顶生叶简化成管状鞘，边缘膜质，透明，两面无毛，幼嫩时背面沿纵脉疏生短毛，顶端有3深裂的小叶片，小叶片边缘有深锯齿，顶端长尖；
末回裂片披针形，至长圆状披针形，多3深裂，长4-7厘米，宽1.5-3厘米，顶端长尖，基部楔形，下延，边缘有不规则的深锯齿，中央裂片特长，两面光滑无毛，仅主脉上有短刚毛。
复伞形花序，直径7-15厘米；
花序梗、伞辐及花柄均被短毛，花序梗长达7-15厘米；
伞辐20-28 (-32)；
总苞片3-7，线状披针形，有缘毛；
伞形花序密集，有花13-22；
小总苞片6-10，披针形至线形，略短于花柄；
花白色，无萼齿；
花瓣卵圆形，顶端稍内凹，花柱基扁盘状，花柱短而叉开。
果实长卵形至长圆形，长5-8 (-9) 毫米，宽2.5-3.5 (-4) 毫米，背棱3，隆起，线状，侧棱翅状，与果体近等宽或略狭，棱槽中有油管1-3，合生面油管3-6。
花期5-7月，果期6-8月。
