大叶当归，多年生草本。
根倒圆锥形，有数分枝，表面棕褐色。
茎高 (30) 70-100厘米，基部径达2厘米，中空，带紫色，有细沟纹，上部分枝，无毛或疏生短刚毛。
基生叶及茎生叶三角状卵形，二回三出羽状分裂，长20-40厘米，宽20-35厘米，有羽片1-3对；
基生叶叶柄长约20厘米，叶鞘长2.5-4厘米，边缘膜质；
叶片下表面灰绿色，末回裂片长圆形至长椭圆形，长5-10厘米，宽2-4.5厘米，膜质，网状脉明显，常有不规则的2裂至2深裂，顶端渐尖尾尖，边缘有不规则的、近镰刀状的尖锯齿，两面沿叶脉均有稀疏的短刚毛；
茎顶部叶简化成具3小叶的、膨大的叶鞘。
复伞形花序，直径达10厘米；
花序梗及伞辐上密生褐色短刚毛，花序梗长4-10厘米；
无总苞片或有1片早落；
无小总苞片；
伞辐20-40；
小伞形花序有花16-32；
花柄光滑或有疏毛；
无萼齿，花瓣长圆状卵形，白色，具1脉，花柱基盘状，中央隆起，边缘波状。
果实卵圆形至近圆形，长4.5-7毫米，宽4-6毫米，顶端和基部均内凹，背棱和中棱线形，稍隆起，侧棱翅状，厚膜质，宽于果体，棱槽内有油管1，合生面油管2。
花期7-9月，果期9-10月。
