大籽蒿，一、二年生草本。
主根单一，垂直，狭纺锤形。
茎单生，直立，高50-150厘米，细，有时略粗，稀下部稍木质化，基部直径可达2厘米，纵棱明显，分枝多；
茎、枝被灰白色微柔毛。
下部与中部叶宽卵形或宽卵圆形，两面被微柔毛，长4-8（-13）厘米，宽3-6（-15）厘米，二至三回羽状全裂，稀为深裂，每侧有裂片2-3枚，裂片常再成不规则的羽状全裂或深裂，基部侧裂片常有第三次分裂，小裂片线形或线状披针形，长2-10毫米，宽1-1.5（-2）毫米，有时小裂片边缘有缺齿，先端钝或渐尖，叶柄长（1-）2-4厘米，基部有小型羽状分裂的假托叶；
上部叶及苞片叶羽状全裂或不分裂，而为椭圆状披针形或披针形，无柄。
头状花序大，多数，半球形或近球形，直径（3-）4-6毫米，具短梗，稀近无梗，基部常有线形的小苞叶，在分枝上排成总状花序或复总状花序，而在茎上组成开展或略狭窄的圆锥花序；
总苞片3-4层，近等长，外层、中层总苞片长卵形或椭圆形，背面被灰白色微柔毛或近无毛，中肋绿色，边缘狭膜质，内层长椭圆形，膜质；
花序托凸起，半球形，有白色托毛；
雌花2（-3）层，20-30朵，花冠狭圆锥状，檐部具（2-）3-4裂齿，花柱线形，略伸出花冠外，先端2叉，叉端钝尖；
两性花多层，80-120朵，花冠管状，花药披针形或线状披针形，上端附属物尖，长三角形，基部有短尖头，花柱与花冠等长，先端叉开，叉端截形，有睫毛。
瘦果长圆形。
花果期6-10月。
