乌丹蒿，小灌木。
主根粗壮，深长，垂直，灰黑色；
根状茎粗大，木质，直径达2厘米，具多数营养枝，常再分枝或具短枝。
营养枝与茎、枝共形成密丛。
茎多数，木质，粗壮，高可达2米以上，基部直径1.5-1.8厘米，茎皮灰白色，光滑无毛，有明显纵纹，有时成薄片状剥落，分枝多，长10-20厘米或更长，常有短枝。
叶质厚，营养枝叶与茎下部及中部叶宽卵形，长（5-）6-8厘米，宽3-4厘米，二回羽状全裂，每侧裂片2-3（-4）枚，长2-5厘米，每裂片再2-3全裂，小裂片狭线形，长2-4厘米，宽1.5-2.5毫米，先端具硬尖头，叶柄长5-6厘米，下部与中部叶的叶柄基部两侧有2-3枚线形、半抱茎的假托叶；
上部叶与苞片叶羽状全裂或3全裂，裂片狭线形。
头状花序大，球形或近球形，直径4-5毫米，具短梗及线形的小苞叶，下垂，在分枝或分枝的小枝上排成狭长的总状花序，并在茎上组成狭窄、伸长或略开展的圆锥花序；
总苞片3层，外、中层总苞片长卵形或宽卵形，先端钝圆，近革质，绿褐色，无毛，边缘狭膜质，内层总苞片长卵形或倒卵形，边缘宽膜质，花序托圆锥形，凸起；
雌花7-9朵，花冠狭圆锥形，檐部具2裂齿，花柱伸出花冠外，先端2叉，叉端尖；
两性花14-22朵，不孕育，花冠管状。
花药线形，先端附属物尖，长三角形，基部圆钝，花柱短，先端膨大，2裂，不叉开，退化子房不明显。
瘦果长圆状倒卵形，果壁有细纵纹并含胶质物。
花果期8-10月。
